После покорения саксов франками под предводительством Карла Великого территория Дортмунда впервые упоминается в письменных источниках около 800 года. В 775 году франкские имперские летописи сообщают о завоевании "Сигибурга" (Syburg), важной крепости над местом слияния рек Рур и Ленне, и об основании королем церкви Св. В списке доходов Верденского монастыря на Руре, записанном между 880 и 884 годами, впервые в письменной традиции упоминается и сам Дортмунд: """In Throtmanni liber homo Arnold VIII denarios nobis solvit"" (В Дортмунде свободный человек Арнольд платит нам [верденским монахам] 8 грошей ежегодно), - гласит краткая запись. Старый нижненемецкий термин "Throtmanni" означает так же: поселение у журчащей воды.
В центре Дортмунда Хелльвег пересекает не менее важную дорогу, которая вела на север из Кельнского бассейна через территорию гористые земли по рекам Рур и Липпе. Можно предположить, что причины позднеантичных - раннесредневековых поселенческих традиций в старом городе Дортмунда кроются не только в этом географически выгодном положении, но и в доступе к богатым рудой невысоким горным хребтам.
В эпоху раннего средневековья Дортмунд превратился в один из важнейших центров производства цветных металлов на западе Саксонского герцогства. Когда в 919 г. на королевский престол взошел Генрих I из Саксонского герцогского дома, Дортмунд, как связующее звено между властью дома на востоке и владениями Западной Франконии, также вышел на передний план политических событий. Уже в X веке в нескольких местах Дортмунда тонны свинцово-цинковых и медных руд переплавлялись и перерабатывались в латунные слитки. Месторождения руд, необходимых для производства латуни, находились в районе Аахена и Бельгийских земель, а также в горах Зауэрланд и Гарц. Производство цветных металлов было исключительно королевским правом, а контроль и надзор за ним обеспечивал королям монопольное положение, например, в производстве металла, столь необходимого для изготовления литургической утвари - кадильниц, подсвечников, скульптур, колоколов и церковных дверей.
Неоднократными остановками королей в Дортмунде были важные придворные торжества. Их резиденция в это время находилась на Кёнигсланде, вероятно, в наиболее благоприятном для укрепления месте, непосредственно к северу от современного Старого города на отроге земли, известном до середины XIX в. как "замок" с полевым названием "Auf dem Berge".
Находка свинцового гроба с надписью "Livhart et Swanehilt" (Лейтард и Сванехильд) на внутренней стороне крышки и двух детских захоронений свидетельствует о том, что на месте замка, впервые упомянутого в письменных источниках в 928 году, существовала крепостная часовня. Можно ли назвать этот "замок"
замком, до сих пор остается предметом споров.
В течение X века Дортмунд превратился в важный королевский рынок, право торговли на котором неоднократно передавалось другим территориям, хотя документально это право не передано. Торговля переживала огромный подъем, о чем свидетельствует распространение монет с королевского монетного двора Дортмунда по всему Балтийскому региону, ставшему впоследствии основной территорией Ганзейского союза.
В XI веке в различных местах старой части города происходит планомерное расширение инфраструктуры. Тротуары были покрыты гравием, а некоторые были снабжены придорожными канавами. К этому же периоду относятся предшествующие постройки внутригородских церквей Святого Рейнольди и Святого Мариена. К концу этого периода широкая канава на Кампштрассе между поздним Вестентором и Ханзаштрассе, которая до этого отделяла Кёнигсланд от пригородного Дортмунда, была засыпана, и на том месте, которое позже стало Катариненштрассе, был построен премонстратский монастырь Святой Катарины, основанный Генрихом VI в 1193 году. Городская стена, построенная по дендрохронологическим данным около 1206 г. в Кукелькеторе, обнесла мощным каменным кольцом нынешнюю территорию Старого города.