بر اساس آخرین یافته‌های باستان‌شناسی سابقه سکونت در شهر قائن به دوران پارینه سنگی میانی (حدود ۳۰ هزار سال قبل) می‌رسد. بر اثر حفاری‌های باستان‌شناسی هیئت آمریکایی در غار خونیک در جنوب این شهر، تعدادی دست افزارهای سنگی مربوط به دوران پارینه سنگی میانی در این غار به دست آمد که از لحاظ مطالعات باستان‌شناسی و انسان‌شناسی بسیار حائز اهمیت است. همچنین وجود تعداد زیادی تپه‌های باستانی در اطراف شهر قائن که بر اساس مشاهدات اولیه از دوران پیش از تاریخ دارای آثار و نشانه‌هایی است که قدمت طولانی سکونت در این منطقه از کشور ایران را اثبات کرده‌است.
نقل است که شهر قائن را کی لهراسپ پدر گشتاسب ساخته‌است. مارکوپولو در سفرنامه خود از این ناحیه به نام «تونوکاین» نام برده‌است که این نام از نام دو شهر بزرگ ایالت قهستان که تون (فردوس امروزی) و قائن باشند گرفته شده‌است. همچنین درسال ۴۴۴ هـ. ق ناصرخسرو قبادیانی از این شهر دیدن کرده و از استحکامات شهر و مسجد جامع آن یاد کرده‌است. ایالت قهستان، هم‌زمان با ورود اعراب به ایران، پناهگاه زرتشتیانی بود که به آن پناه آورده بودند. حمدالله مستوفی، در قرن هشتم هجری از مرکزیت قائن نسبت به‌آبادی‌های دیگر قهستان، و همچنین از فراوانی زعفران و میوه آن گزارش داده‌است. یکی از مهم‌ترین آثار تاریخی قائن، مسجد جامع آن است که از بناهای قرن هشتم هجری می‌باشد.

🔺 علت نام گذاری بدرستی مشخص نیست اما چهار نظر را می‌توان مورد ارزیابی قرار داد:

 🔸قاین در فرهنگ لغت نام طایفه ای است از ترکان و احتمال می رود نام طایفه ای باشد از هیپتالیان که پیش از اسلام بر سرزمین قاینات حکومت می کردند
🔸قائن واژه‌ای است بسیار کهن که نام یکی از فرزندان حضرت آدم بوده و انتقام هابیل را از قابیل گرفته است.
🔸قاین تغییر یافته کائن است. کائن به معنی موجود - وجود است و کائنات جمع آن است.
🔸 قائن تغییر یافته از قهستان است و قهستان تغییر یافته و عربی شده کوهستان است.