Afrasiyab Kalesi, tarih boyunca birçok medeniyete ev sahipliği yapmış ve çeşitli dönemlerde önemli bir yerleşim yeri olmuştur. MÖ 7. yüzyıldan itibaren varlığı bilinen bu kale, stratejik konumu sayesinde bölgedeki siyasi ve kültürel gelişmelere tanıklık etmiştir. Zamanla pek çok farklı uygarlığın izlerini taşıyan bu tarihi yapı, günümüzde arkeolojik çalışmalarla daha da derinlemesine incelenmektedir.

Afrasiyab Kalesi'nin tarihi, MÖ 7. yüzyıla kadar uzanmaktadır. Kalenin tarihçesi şu şekilde özetlenebilir:

• MÖ 7. ve 6. yüzyıllar. Bölgeye yerleşim bu dönemde başlamış ve büyük bir şehir ile sağlam surlarla çevrili bir kalenin varlığı bilinmektedir.
• Kuşanlar dönemi (MÖ 1. yüzyıl - MS 1. veya 2. yüzyıl). Şehir, bu dönemde büyük dini ve konut yapıları ile atölyelerin ortaya çıkmasıyla gelişmiştir.
• 4. ve 5. yüzyıllar. Nüfus azalmış, surlar küçülmüş ve el sanatları kalitesi düşmüştür.
• 6. ve 7. yüzyıllar. Soğdların egemenliği altında kent tekrar gelişmiş, saray, aristokrat konutları, atölyeler ve duvar resimleri ortaya çıkmıştır.
• 712. Araplar tarafından fethedilmiş ve büyük tahribat yaşanmıştır.
• Samaniler dönemi. Şehir, bu dönemde yeniden canlanmış, surlar onarılmış ve saray kompleksleri inşa edilmiştir.
• 11. ve 13. yüzyıllar. Karahanlı ve Harezmşah yönetimleri altında kısmen idari ve savunma merkezi olarak kalan Afrasiyab’da önemli dini yapılar ve medreseler inşa edilmiştir.
• 1220. Cengiz Han tarafından yıkılmasıyla şehir tamamen terk edilmiş ve zamanla harabe hâline gelmiştir.

1. yüzyıldan itibaren koruma altına alınan Afrasiyab’da arkeolojik kazılarla tarihçesi ortaya çıkarılmış ve bir müze kurulmuştur.