Симеиз расположен на южном склоне Главного хребта Крымских гор у подножия горы Кошка, в 18 км (12 милях) к западу от Ялты. Недалеко  от Симеиза находятся доисторические дольмены в местности, где в свое время были поселения тавров.  Сохранились развалины каменных укреплений, которые находятся на горе Кошка, «Кошка-гора» названа так, потому что её очертания напоминают лежащую кошку, высота горы составляет около 254 метров. На западном склоне горы Кошки находится крупнейший на Южном берегу некрополь тавров.

В средние века территория нынешнего Симеиза была под контролем Византийской империи, в это время в окрестностях Симеиза был построен укрепленный, как средневековая крепость христианский монастырь Мангуп-Кале. Руины монастыря и крепостные стены, стоящие на берегу моря, до сих пор видны рядом со скалой Парус.

С упадком Византийской империи, этот район Южного берега Крыма попал под контроль итальянской Генуи.  Как только власть Геную ослабла, территорией стала владеть турецкая Османская империя. Деревня в Симеизе числилась в составе Мангупского кадылыка.  К 1778 году христианское население покинуло эти места, деревни обезлюдели, поля и сады пришли в запустение.

В 1828 году Симеиз стал собственностью Ивана Акимовича Мальцева, основателя хрустальной фабрики Гусь Хрустальный, владельца чугунолитейных и железоделательных, сахароваренных и винодельных заводов. Промышленник Мальцев много сделал для создания винодельческой отрасли в Крыму. Он посадил множество виноградников и фруктовых садов, а его потомки в начале 20 века создали в Симеизе курорт, под названием Новый Симеиз, который быстро стал одним из самых престижных курортов в Крыму. В 1912 году в Симеизе побывал российский император Николай II со своей семьей.

В этот период был заложен прекрасный парк в Симеизе, построено множество великолепных вилл, которые и по сей день являются достопримечательностью и украшением города – вили «Ксения», «Миро-Маре» и др. После Октябрьской революции, богатые дома и виллы Симеиза были национализированы и превращены в санатории для трудящихся. Благодаря необыкновенно мягкому климату Южного берега Крыма и  чистому морскому воздуху, сочетающемуся с ароматами сосновых лесов и парков, санатории Симеиза специализировались в основном на лечении больных туберкулезом. В 1927 году посетило Симеиз жилье более 10000 человек.

Во время второй мировой войны немцы оккупировали Симеиз, в результате военных действий в этом районе в городе было много разрушений и смертей. Жители Симеиза ушли в партизанские отряды, всю войну находились в Крымских горах, совершая вылазки и диверсии. Симеиз был освобожден от фашистов 16 апреля 1944 г., с тех пор горожане ежегодно отмечают эту дату.

18 мая 1944 года крымские татары, жившие в Симеизе, были депортированы в Среднюю Азию, по обвинению в пособничестве фашистам.

После войны курорт пережил второе рождение, а послевоенные руины исчезли в 1955 году.

На гребне горы Кошка можно увидеть серебряные купола отделения Крымской астрофизической обсерватории, которая славится своим вкладом в изучение малых планет и жизненно важных проблем, связанных с физикой Вселенной.

В 1900 году астрономом любитель Михаил Мальцов построил на своем земельном участке возле Симеиза башню для рефрактора, а в 1906 году была построена астрологическая башня с закрытым куполом, она была оборудована телескопом с немецкими стёклами Цейс. Владелец астрологической обсерватории Михаил Мальцов стал почётным членом Академии наук. В 1908 году Михаил Мальцов подарил свою обсерваторию Пулковской обсерватории.

В 1912 году первый астрофизический отдел Пулковской обсерватории был официально открыт на юге России. В честь Симеизской обсерватории названа малая планета 748 — именем Симеиз, открыл её Григорий Николаевич Неуймин 14 марта 1913 года. С 1908 по 1925 года с помощью астрографа было открыто большое число переменных звезд и 37 малых планет, комета.

Главное здание обсерватории было восстановлено после Второй мировой войны на основе старого здания, выстроенного в стиле модерн, с красивыми балконами и колоннами.

Обе башни сохранились до настоящего времени и используются для наблюдения за звёздами и слежения за космическими аппаратами «Луна-1» (январь 1959 года) и «Луна-2» (сентябрь 1959 года). В октябре 1959 года обсерватория приняла первые фотографии обратной стороны Луны с космического аппарата «Луна-3».

Обсерватория в Симеизе до середины 1950 годов была обсерваторией астрономических исследований. На западной стороне горы Кошка построен один из самых больших телескопов в мире был построен для изучения миллиметровых и длинных радиоволн. Часть из Крымской астрофизической обсерватории, в настоящее время используется для лазерных исследований орбиты спутников.В 1967 году в обсерватории был построен радиотелескоп РТ-22.   В 1969 году крымские ученые провели уникальное совместное изучение квазаров вместе со своими коллегами из американской Национальной обсерватории. Результаты исследований звезд и Солнца представляет особую ценность.В 1975 и в 1988 году были созданы две станции лазерной локации ИСЗ  и «Simeiz-1873», которая оснащена метровым телескопом для наблюдения за искусственными спутниками Земли. В Симеизе находится один из компонентов системы «Интеркосмос».

Обсерватория Симеиза расположена на уровне 360 метров над уровнем моря на южном склоне Крымских гор, на горе Кошка.  Симеиз является крупным научным центром, а также популярным курортом ЮБК.

За горой Кошка находится  небольшой поселок Кацивели на живописном берегу Голубой Бухты. Этот курортный район южного берега Крыма — один из самых известных курортов территорий бывшего Советского Союза.

Гидрофизики изучают  глубоководную жизнь не только в лабораторных условиях, где круглом закрытом бассейне можно воссоздать все возможные условия морского шторма, но и проводят исследования в открытом море, используя для этого специальное оборудование на кораблях.

В Крымских горах близ Симеиза находится база тренировки альпинистов – стены Кастропольской горы, здесь же известный спуск, который называется Лестница дьявола. В свое время здесь проходила дорога с Южного берега в Херсонес.

Прощаясь с Южным берегом Крыма, в 1820 году поэт Александр Пушкин поднялся Лестнице Дьявола. Талантливая украинская поэтесса Леся Украинка посвятила свои поэтические стихи этому красивому горному спуску.