Η αρχαία Χαλκίδα (Χαλκία, Χάλκεια, ή Υποχαλκίδα) αποτελεί μία από τις αρχαιότερες πόλεις του νομού, γνωστή ήδη από τη συμμετοχή της στην Τρωϊκή Εκστρατεία, όπου αναφέρεται από τον Όμηρο με το προσωνύμιο αγχίαλος. Στα ιστορικά χρόνια η πόλη ήταν αιτωλική. Στη συνέχεια αποσπάστηκε από τους Κορίνθιους, οι οποίοι ίδρυσαν εκεί αποικία τους. Κατά τον Πελοποννησιακό πόλεμο (455 π.Χ.) καταλήφθηκε από τους Αθηναίους, με το στρατηγό Τολμίδη.
Η θέση της αρχαίας πόλης εντοπίζεται στον παραθαλάσσιο λόφο της Αγίας Τριάδας, βορειοανατολικά του χωριού Κάτω Βασιλική. Ο χώρος ερευνήθηκε συστηματικά πρόσφατα (1995-2001) με ελληνοδανική συνεργασία, ενώ οι παλαιοχριστιανικές – μεσαιωνικές φάσεις έχουν ανασκαφεί παλιότερα από το Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων.
Τα αρχαιολογικά ευρήματα επιβεβαιώνουν την κατοίκηση του χώρου από το τέλος ήδη της 4ης χιλιετίας και σε όλη την Εποχή του Χαλκού, ενώ αξιόλογος οικισμός φαίνεται ότι υπήρχε και κατά τα γεωμετρικά – αρχαϊκά χρόνια. Από την κλασική εποχή ο λόφος οχυρώθηκε και κατοικήθηκε συστηματικά, μέσα, αλλά και γύρω από την οχύρωση. Την ίδια περίοδο φαίνεται ότι αναπτύσσονται και μεταλλουργικές δραστηριότητες. Η κατοίκηση ήταν διαρκής ως και τα ελληνιστικά χρόνια, με αξιοσημείωτη ακμή στα τέλη του 4ου – αρχές του 3ου αι. π.Χ. Μετά από ένα μικρό χάσμα κατοίκησης κατά τους αυτοκρατορικούς χρόνους, ο χώρος ξαναχρησιμοποιείται στην παλαιοχριστιανική περίοδο (5ος-6ος αι. μ.Χ.). Στη φάση αυτή κατασκευάζεται μία τρίκλιτη βασιλική στην κορυφή του λόφου (διαστάσεων 28Χ18,70), με δομικό υλικό από αρχαίο ναό των πρώιμων κλασικών χρόνων που προϋπήρχε στην ίδια θέση. Στα μεσοβυζαντινά τέλος χρόνια (10ος αι.) η κορυφή του λόφου χρησιμοποιήθηκε ως νεκροταφείο και κτίστηκε εκεί ναός του Αγ. Νικολάου.
Η μικρή οχύρωση της αρχαίας πόλης, η οποία περιβάλλει τo λοφίσκο, φαίνεται ότι αποτελείται από τρεις αρχαίους περιβόλους, σε διαφορετικά επίπεδα. Η αρχική της φάση κτίστηκε στα κλασικά χρόνια, ενώ συμπληρώσεις δέχθηκε κατά τα παλαιοχριστιανικά και μεσοβυζαντινά χρόνια, καθώς και την εποχή της Ενετοκρατίας (15ος αι.).
Η πόλη ήταν ομώνυμη του όρους Χαλκίδα, που ταυτίζεται με το όρος Βαράσοβα. Στη θέση Πάγκαλη – Τάπια ή Οβρυόκαστρο, στη νοτιοανατολική πλαγιά του όρους και σε ένα φυσικό πλάτωμα, σώζονται κατάλοιπα οχύρωσης της ύστερης κλασικής περιόδου, τα οποία διαμόρφωναν ένα οχυρό για περίπτωση κινδύνου. Η οχύρωση, με καλοδιατηρημένους τετράγωνους πύργους, προστάτευε το πλάτωμα από τις δύο μόνο πλευρές, ενώ οι άλλες δύο ήταν φυσικά οχυρές. Η μόνη δυνατή πρόσβαση είναι και σήμερα από τη βόρεια πλευρά, όπου και διατηρείται το καλύτερα σωζόμενο σκέλος της οχύρωσης, σε ψευδοϊσόδομο σύστημα δόμησης. Στους νότιους πρόποδες του βουνού βρισκόταν πιθανότατα ένα μικρό αρχαίο καλά προστατευμένο λιμάνι.
