בתקופת הברונזה הקדומה, צמח היישוב בלוד לגודל של כ-100 דונם והכיל יותר מ-2,000 אנשים. חפירות שנערכו בעיר העלו ממצאים מצריים כמו כלי קרמיקה בצורות אופייניות למצריים, “תבניות אפייה” בהן נהגו להכין לחם מצרי, וכלי חרס שעליהם הוטבעו שמות של מלכים מצריים. עדויות אלה מעידים על כך שללוד היו קשרים ענפים עם המעצמה הדרומית, ויתכן אף שנציגי ממלכה זו ישבו ביישוב וסחרו עם תושביו ותושבי האזור.

בסופה של תקופת הברונזה הקדומה, שנחשבת לתקופה העירונית הראשונה בארץ ישראל, ניטשו יישובים רבים ורוב האוכלוסייה פנה לצורת מחיה של נדודים ורעיית עיזים וכבשים. גם היישוב של לוד הצטמק ביותר, עד לגודל של כ-25 דונם, שהכילו כ-600 אנשים. בתקופה הבאה (תקופת הברונזה התיכונה) היישוב גדל מעט לכ-40 דונם, בהם ישבו כ-1,000 תושבים.

תקופת הברונזה המאוחרת (1150-1550 לפנה”ס) הייתה תקופה סוערת במזרח הקדום. ארץ כנען הייתה ממוקמת בין שתי המעצמות הגדולות של התקופה – החיתים (שישבו בתורכיה של היום) והמצרים. האחרונים חזרו לכנען, לראשונה מאז תקופת הברונזה הקדומה, ואף שלטו בה. הדבר קרה לאחר מסע מלחמה גדול של מלך מצריים תחותמס השלישי שעבר בלוד בדרכו לקרב כנגד ברית של ערי מדינה צפוניות (מגידו וחמת) שהתנגדו לו. ההופעה של לוד בתעודות המצריות בנות התקופה מראה שכבר אז הייתה העיר נקודה חשובה על “דרך הים”, אותה דרך מפורסמת שעברה במקביל לים התיכון והובילה ממצריים ועד לסוריה ולטורקיה.

מחקר שיזם מכון ישראלי לארכיאולוגיה מלמד כי היישוב בלוד שינה מעט את מיקומו בין ראשית תקופת הברונזה המאוחרת לאחריתה. יתכן שהשינוי במיקום היישוב היה בשל חורבן שפקד את העיר בשל האירועים הדרמטיים של אותם ימים

בתקופת הברזל (1200 – 586 לפנה”ס), המקבילה לימי בית ראשון, לוד הייתה עדיין יישוב קטן יחסית.