Le Haut Moyen-Âge
La période mérovingienne est attestée à Pontoise par la présence de sépultures de cette époque dans l’école Saint-Martin de France, toujours aux abords de la voie romaine, et de structures rurales (fond de cabane, trous de poteaux et silos).
La première mention d’une implantation dans un acte manuscrit date de 864 sous le règne de Charles Le Chauve (époque carolingienne). On y mentionne la présence d’un port sur les bords de l’Oise et de la voie romaine ainsi que d’un marché hebdomadaire.
Au IXe siècle il existe probablement (là encore faiblesse des données de terrain) une installation urbaine sur le mont Bélien car une abbaye, dédiée à Notre-Dame de Laurette, y a été construite et sert d’église paroissiale. Dans cette abbaye les reliques de Saint-Mellon sont transportées depuis Rouen pour les mettre à l’abri des raids des Normands qui ravagent la France. En 885 les Normands assiègent et prennent la ville de Pontoise.
En 911, au traité de Saint-Clair-sur-Epte, Charles le Simple, roi des Francs, donne à Rollon, un Normand, les terres de l’Epte à la mer. Pontoise devient rapidement ville frontière et défend les abords de Paris.
Le Moyen-Âge
Peu à peu la ville s’est agrandie, le passage de l’Oise ne se fait plus par l’ancienne voie mais par un nouveau pont construit au pied du château vers 1070.
À la fin du XIe siècle une abbaye, initialement fondée à Pontoise rue de la Coutellerie, s’implante sur le plateau Saint-Martin. Les moines y ont droit de foire, on y vend du vin produit par les vignes environnantes et du hareng. C’est l’origine de la foire actuelle de Saint-Martin. Par tradition, on y boit encore aujourd’hui le vin des coteaux de la région, le "ginglet". À cette époque la ville de Pontoise fait partie du domaine royal. Les rois y viennent fréquemment avec leur cour et y font frapper monnaie.
En 1188, Philippe Auguste donne à la ville une charte communale. La maintenance des remparts est à la charge des bourgeois. La charte reconnaît l’existence du maire et de ces pairs. C’est une date importante dans la vie de la commune. Pontoise est alors une ville commerçante et industrielle. À cette date, ou peu de temps auparavant, le cours de la Viosne a été aménagé. De nombreux moulins se sont installés, moulins à blé mais aussi moulins à tan pour le façonnage du cuir et moulins foulons pour les draps.
Au XIIe siècle, le faubourg Notre-Dame, hors les murs de l’enceinte de la ville, est installé. Des ouvriers anglais viennent y travailler le drap. Au XIIe siècle la ville a pris une forme qui perdurera jusqu’au XVIIIe siècle et qui se ressent encore aujourd’hui dans l’aménagement de ses rues "intra-muros". On peut d’ailleurs facilement retrouver le tracé des remparts inscrit dans le parcellaire.
Le XIIIe siècle est celui de la prospérité. La ville compte plusieurs paroisses et abbayes : Saint-Martin, Saint-Mellon, Saint-Pierre, les Cordeliers (l’Hôtel de Ville actuel est dans les murs de cet ancien couvent), pour les établissements conventuels ; Notre-Dame, Saint-Maclou, Saint-André, Saint-Mellon, Saint-Pierre, pour les églises paroissiales. Une Maison-Dieu, sorte d’hôpital médiéval, se trouve sur la place du petit Martroy. Saint-Louis fait transférer celle-ci, en 1256, sur les rives de l’Oise à peu près à l’emplacement de la piscine.
La ville prospère, un recensement de 1332 donne 8000 à 10000 habitants (en 1906 la population était de 8492 habitants). Elle abrite plusieurs marchés et foires, les corporations y sont puissantes (boulangers, bouchers). La prospérité de son commerce et de son industrie attire les bourgeois et les financiers étrangers, Juifs, Lombards, Anglais. C’est une époque de développement pour toute l’Europe.
En 1337, commence la guerre de Cent ans (communément divisée en deux périodes, 1337 à 1380 et 1415 à 1453). À ces troubles militaires viennent s’ajouter plusieurs épidémies de peste qui seront responsables de la mort d’un habitant sur huit. Malgré tout, les effets de ces catastrophes ne se font pas sentir immédiatement, on construit encore l’hôpital Saint-Jacques pour les pèlerins de Compostelle en 1368, la façade du bâtiment est encore visible rue du grand godet.
Le XVe siècle est celui du déclin, bien que puissamment fortifiée, la ville passe à plusieurs reprises entre les mains des Anglais. Elle sera reconquise définitivement par le roi de France en 1441. Tous ces combats et pillages ne se font pas sans détériorations, l’église Notre-Dame située hors des murs est plusieurs fois détruite.