Nell'età del ferro (I° millennio AC), giunta con un ritardo di secoli rispetto all'Egitto ed alla Mesopotamia, gli stanziamenti si localizzarono tra il Fiora e l'Albegna.
Nella Maremma, a ridosso della fascia montana, si sviluppò la civiltà appenninica presso la quale il culto dei morti era particolarmente praticato, come risulta dai rinvenimenti di cadaveri inumati.
Ritrovamenti di necropoli mostrano la particolare dedizione al culto dei morti e l'uso di incinerazione (deposizione delle ceneri del defunto in urne biconiche) oltre a quello precedente dell'inumazione.
E' di questo periodo la civiltà villanoviana, così chiamata perché le sue prime tracce sono state rinvenute a Villanova, vicino Bologna.
I villanoviani si stabilirono in Maremma, zona pressocché disabitata, perché, essendo già esperti delle tecniche metallurgiche, presero a lavorare il ferro dell'Isola d'Elba e delle Colline Metallifere.
Le origini di Orbetello risalgono dunque al periodo tardo-villanoviano (VIII secolo a.C.) e le ricche necropoli orientalizzanti e arcaiche si estendevano lungo l'istmo in varie località.
Vari ritrovamenti di utensili, nonché la presenza delle mura di cinta testimoniano che la città fu abitata dagli Etruschi almeno fin dal VII sec. a.C.
La città, corrispondente all'abitato attuale, conserva la cinta muraria del IV secolo a.C.
Il Museo Civico di Orbetello e periodicamente la ex Caserma Umberto I di fronte al Duomo espongono i reperti archeologici del territorio comunale.
La particolarissima conformazione geografica della penisola di Orbetello ha contribuito a farne un territorio ambito, rappresentando un valido approdo navale ed un fiorente punto commerciale.