Cette commune, mitoyenne de Tours, au sud-est, a d’abord été la paroisse de Vençay, toponyme qui apparaît pour la première fois en 930 sous la forme Venciacus ou « domaine de Vencius ». Quant au toponyme Saint-Avertin, il apparaît en 1371 et il vient du moine Aberdeen (mort vers 1180), qui devint ermite dans les bois de Cangé.
Du matériel paléolithique et néolithique a été découvert aux Pierres-Plates (au sud-est du bourg), toponyme qui indique peut-être l’existence de mégalithes disparus ainsi qu’au bord du Cher, au-dessus du château de Cangé (à l’est), où Jacquelin d’Andigné fit élever, au 13ème siècle, un château, qui abrita brièvement la Présidence de la République pendant la seconde guerre mondiale, brûla partiellement en 1978 et a fut restauré en 2012.
Une enceinte gauloise, en forme de trapèze (112 m. x 125 m. x 138 m.) a été repérée dans le Bois-au-Chantre, au sud-est du bourg.
Des domaines agricoles gallo-romains existaient sans doute à Cangé, toponyme venant de Candidiacus ou « domaine de Candidius » et à Rosnay (au sud-ouest), toponyme venant de Rutenacus ou « domaine du Ruthène (peuple gaulois) ».
Les carrières de L’Écorcheveau ont été utilisées dès l’époque gallo-romaine, notamment pour la construction des monuments de Caesarodunum.
L’Aqueduc de Fontenay (voir Bléré) arrivait d’une façon certaine à Saint-Avertin, où ses vestiges ont été vus au nord des carrières de L’Écorcheveau, en bordure de la rue de Larçay et où il était alimenté par le Limançon ; il est fort probable qu’il obliquait ensuite vers le nord-ouest pour alimenter les thermes de Caesarodunum.
D’ailleurs Jacques Dubois, chargé par la SAT de surveiller les travaux de réfection du Cher entre 1968 et 1970 (voir BSAT 36, 1970) a repéré, à l’entrée de la rue de Rochepinard des traces de cet aqueduc, qui, vraisemblablement, traversait le Cher grâce à un siphon sous-fluvial.
La voie gallo-romaine qui longeait la rive gauche du Cher arrivait à Saint-Avertin par l’actuelle rue Saint-Michel, voie creuse taillée dans le rocher et profonde de 6 mètres, après être passée par Cangé.
Elle était alors rejointe par une voie allant du sud vers le nord, via Esvres-sur-Indre (voir voie 7.3) et il existe, au carrefour des rues de Larçay, de Rochepinard, de Grandmont et de Cormery, un café appelé le Carroi, qui garde le souvenir de cet ancien croisement.
La voie 7.3 se dirigeait ensuite vers Caesarodunum en empruntant l’actuelle rue de Rochepinard et en traversant le Cher au moyen d’un gué, dont Jacques Dubois (voir référence ci-dessus) a repéré les pieux de soutènement sous les vestiges des anciens Ponts Longs, construits au 12ème siècle par Henri II Plantagenêt.
