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El topónimo aparece documentado por primera vez a partir del siglo XIII, con las formas Yartan y Artà, y presenta paralelismos con el de la villa de Artana, en la Plana Baixa (provincia de Valencia). Aunque a menudo se ha apuntado que podría tener un origen prerromano, ciertas investigaciones han señalado que Artà tendría origen islámico: provendría de la tribu bereber Ayt Iraten, comunidad amazigh originaria de la Cabilia, que se supone que se estableció en la zona durante la ocupación musulmana de al-Ándalus. Santiago Pérez Orozco considera el topónimo de origen latino, a partir de un *artanu o *artu, sin descartar del todo que sea un antropónimo.
En época medieval la villa de Artà era conocida como «l'Almudaina», nombre que hacía referencia al castillo de Artà y a su función como centro administrativo y de defensa del territorio. Ese nombre también se usó para designar el «Reial» o distrito de Artà. En castellano se escribe Artá.
Los restos arqueológicos muestran que la ocupación humana de Artà empieza en el periodo pretalayótico, aunque la mayoría de los yacimientos que pueden verse hoy corresponden al megalítico talayótico (poblado de Ses Païsses, talayot de sa Canova, etc.). Hubo también dominación romana, y durante la época musulmana la península de Artà (Yartan) era uno de los trece distritos en que se dividía la isla; incluía también los actuales términos de Capdepera y Son Servera.