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El nombre tiene dos partes. «Barco» se ha explicado de dos maneras. Una la relaciona con la forma del terreno: el municipio ocupa parte de la llanura aluvial del río Sil, entre montañas, y esa configuración habría dado origen al topónimo a partir de una base prerromana, probablemente céltica, *barc o *barg, que significaría «concavidad». La otra, muy extendida en el sentir popular, dice que el nombre viene de una barca instalada en época medieval en la zona de Viloira para comunicar las poblaciones de ambas márgenes del río; en torno a esa caseta de barqueros (el «porto da barca»), junto a la calzada romana que hoy es la calle Real, fueron surgiendo las edificaciones del núcleo de O Barco de Viloira.
«Valdeorras» también tiene hipótesis diversas. Algunas lo relacionan con un supuesto valle «de oro», pero la explicación más aceptada lo vincula con el valle que habitaban los gigurros, pueblo de época romana.
En algunas cuevas de la sierra de la Encina de la Lastra se han encontrado restos humanos primitivos, y en lugares próximos hay petroglifos y asentamientos castreños. Los gigurros, uno de los veintidós pueblos que formaban parte del convento asturicense, eran los antiguos pobladores de estas tierras, y de ese gentilicio deriva el nombre actual de la comarca (Val de Giorres).
La romanización fue intensa en un territorio estratégico y rico en minerales: entre Las Médulas y Montefurado son frecuentes las huellas de la actividad extractora del oro. La parroquia se conoce también como Barco de Valdeorras y O Barco.