Teritoriul orașului Liteni a fost locuit încă din perioada neoliticului, 5500 – 2200 î.e.n., în arealul cuprins între Udeşti şi Dolheşti fiind identificate numeroase obiecte arheologice. Pe raza localităţii, mai exact în Bucşa, Ţărincuţa din Liteni, dealul Harbuz, Poiana, Ţărincuţa din satul Rotunda, Corni, Siliştea, au fost descoperite obiecte ce aparţin culturilor de tip Criş şi Cucuteni: obiecte din silex, piatră şlefuită, ceramică (ceramica din cultura Cucuteni este unică în Europa), ce atestă dezvoltarea maximă a culturii neolitice.

Pentru perioada secolelor V-VIII e.n. s-au găsit, izolat, fragmente de ceramică a localnicilor de pe văile Siretului şi Sucevei, împreună cu ceramica slavă, iar pentru perioada secolelor X – XIII, s-au găsit fragmente de ceramică, o săpăligă din corn şi un topor de luptă, ce aparţin culturii Dridu.

Formarea satului feudal a presupus apariţia documentelor scrise, domneşti, mitropolitane şi particulare în cadrul cărora au fost consemnate informaţii despre formarea orașului Liteni, după cum urmează:

  • Liteni: cea mai veche mărturie este a lui Ştefan cel Mare, din 31 iulie 1463: „din hotarul acestor sate să fie pre unde au hotărât dumnealui…începându-se din hotarul lui Dragomir Liteanu, drept piste valea Voronei…şi de la Siretu (D.I.R. sec. XIV, A, I, 330)”;
  • Corni (Cornişor): acesta a fost atestat documentar la 25 ianuarie 1648 de către Ion Bercea din Corni, acesta fiind martor la primirea unei danii de către feciorii lui Botez din Giurgeşti;
  • Roşcani: cea mai veche mărturie este din 31 iulie 1463 când Ştefan cel Mare oferă lui Luca Arbore, portar, satele Vorona şi Ruşi;
  • Rotunda: este o aşezare apărută târziu în documente, respectiv în 1835 când se menţionează că are 42 de curţi. Se presupune că s-a format prin exodul populaţiei din Liteni spre un loc prielnic, înconjurat de dealuri, de formă rotundă, de-a lungul pârâului Rotunda;
  • Silişte (Selişte): cea mai veche mărturie este din 20 octombrie 1606 când Simion Movilă oferă fiilor lui Toader Stanijanul o parte din satul Silişte pe Somuz;
  • Vercicani: acesta a fost atestat pentru prima dată la 20 septembrie 1479 când Ştefan cel Mare oferă Mitropoliei Sucevei satul Vercicani pe Siret şi primeşte satul Vicovul de Jos cu mori şi vamă.

Liteni a fost declarat ca având calitatea de aşezare urbană (oraş) în anul 2004, odată cu adoptarea Legii 83/2004, împreună cu alte şapte localităţi din judeţul Suceava.