Когда монголы завоевания Крым он вошёл в состав Золотой Орды. В XIII веке город Кырым, стал административным центром Крымского Юрта и резиденцией эмира Крыма. В XI веке, здесь начали селиться армяне, а уже в XIV веке это был крупный торговый центр с большой армянской колонией и татарской властью.
Судя по археологическим раскопкам в городе найдена античная керамика IV в. до н. э. — III в. н. э. Древние слои перекрыты наслоениями средневекового города и поэтому отчасти деформированы. Найденная в 1895 году в Старом Крыму, почётная надпись 222 г. н. э. на древнегреческом языке, является свидетельством гораздо большего возраста города, чем это принято считать.
Согласно археологам А. Л. Якобсону и B. А. Микаеляну, старое название города Солхат является армянским и происходит от армянского словосочетания сурб хач то есть «святой крест». Название города произошло от построенного близ поселения монастыря Сурб-Хач., подавляющее большинство населения города Старый Крым составляли трудолюбивые армяне.
Так называемые крымские армяне не только везли товары на родину; они также направляли караваны еще дальше на запад через современную Румынию и Польшу, далее в Нюрнберг в Германии и Брюгге в Нидерландах. Армянские колонии были настолько велики, что генуэзцы иногда называли Крым Armenia maritima.
В 1863 году население насчитывало 1085 жителя, из которых: 471 последователей армянской церкви; 464 русско-православной; 8 протестантов и 142 мусульманина. В городе располагались Армянская и русско-православная церкви, а также две мечети. А также в окрестностях находился женский армянский монастырь.
В период господства Золотой Орды город имел два названия одновременно. Ордынцы и составлявшие основную часть населения степного Крыма кыпчаки называли город Кырым, а итальянцы (в основном генуэзцы), владевшие южным побережьем Крыма и ведшие в регионе активную торговлю, именовали его Солхат — Solcati. По поводу происхождения обоих названий ведётся много споров, однако наиболее обоснованными представляются следующие версии. Кырым — западнокипчакское qırım — «окоп, ров» (Лазарь Будагов «Сравнительный словарь тюркотатарских наречий. 1 том). Солхат — от итальянского solcata — «борозда, ров». Некоторые историки высказывают предположение, что город был разделён на две части: мусульманскую, в которой была расположена резиденция эмира, и
христианскую.
Название города — Кырым — вскоре распространилось и на весь полуостров, который до того обычно именовали Газарией или Таврикой. Расцвет города пришёлся на XIV век. В этот период Солхат был крупным торговым центром на Шёлковом пути из Азии в Европу, активно рос и строился. Тогда были построены сохранившиеся до наших дней несколько мечетей и медресе. По одной из версий, уроженцем Солхата был великий султан мамлюкского Египта Бейбарс. Став правителем Египта, он отправил в родной город щедрые подарки, в частности на его средства была сооружена одна из городских мечетей. После того, как Крым обрёл независимость от Орды, и было образовано Крымское ханство, столица была перенесена сначала в Кырк-Ер (Чуфут-Кале), средневековый город-крепость в Крыму, родовая крепость известной крымской правительницы Джанике, расположена на горном плато в 2,5 км к востоку от Бахчисарая, а затем во вновь построенный Бахчисарай, и город стал утрачивать своё прежнее значение. После завоевания в 1475 году османами генуэзских колоний вышло из употребления имя Солхат. Во времена Крымского ханства город стали называть Эски-Кырым (крым. EskiQırım — «старый Кырым»).
После вхождения Крыма в состав Российской империи почти всё население города эмигрировало и перепись 1805 года зафиксировала в нём всего 114 жителей. Тогда же город был переименован в Левкополь, но в отличие от других переименованных городов новое название не прижилось.
Во время Великой Отечественной войны в результате отступления советской армии осенью 1941 года в Старый Крым вошли немцы. В ходе отступления немецко-румынских военных 12-13 апреля 1944 года город был взят с боем совместными усилиями партизанских отрядов 2-й и 3-й бригад Восточного соединения и частей Приморской армии. Первыми в город вошли силы 9-й отдельной Керченской моторизованной разведроты. В ночь на 13 апреля подразделения вермахта при отходе из города устроили в нём резню, в ходе которой на улицах и в собственных домах было убито 584 мирных жителя, в том числе 200 детей, ещё свыше 100 человек получили при этом ранения.
Его пациентами были знаменитые русские поэты и писатели: Александр Грин, Андрей Белый, Осип Мандельштам. Старый Крым благодаря неповторимому климату славится санаторием для лечения туберкулеза.
Первые робкие попытки постоянного курортолечения были предприняты в годы Первой мировой войны, когда открылся небольшой санаторий, в котором работали один врач и две медсестры. С этого и начинается действующая до сих пор здравница — санатория «Старый Крым». Отделение Крымского курортного треста было открыто в Старом Крыму в 1927 году, а базировалось оно в отремонтированных четырёх дачах и гостиницах. В 1931 году материальная база расширяется, и отделение перерастает в санаторий, где лечат больных преимущественно с открытой формой туберкулеза. Санаторий мог в то время принимать одновременно до 200 больных.
Первым главным врачом санатория был Иван Иванович Давыдов. В годы фашистской оккупации он снабжал медикаментами партизанский госпиталь, находящийся в старокрымских лесах, у себя на квартире лечил раненых партизан. Кто-то донёс на него фашистам, и доктора-героя расстреляли под собственным домом.
Разрушенный в годы войны, санаторий был восстановлен и начал работать с 27 июля 1946 года. Ведомственно в это время он был подчинён Министерству нефтяной и газовой промышленности и использовался в качестве базы отдыха. Перепрофилирование здравницы на противотуберкулезный санаторий произошло в 1950 году, естественно, с переподчинением министерству здравоохранения. Через три года был сдан в эксплуатацию санаторий «Старый Крым», красивые здания которого, построенные в стиле так называемой сталинской архитектуры, так он функционируют и сегодня.