V roce 395 n. l. došlo k rozdělení Římské říše na dvě části – Západořímskou a Východořímskou (Byzantskou) říši. Toto rozdělení bylo provedeno po smrti císaře Theodosia I., posledního císaře, který vládl nad sjednocenou říší. Theodosius rozdělil říši mezi své dva syny: Honorius obdržel západní část se sídlem v Římě, zatímco Arcadius se stal vládcem východní části, jejímž hlavním městem byl Konstantinopol.

Pro ostrov Kos a další oblasti východního Středomoří znamenalo toto rozdělení začátek byzantského období. Kos se stal součástí Východořímské říše, která pokračovala v mnoha ohledech v dědictví antického Říma, ale zároveň se postupně více orientovala na řecký jazyk a křesťanskou kulturu. Křesťanství se na ostrově Kos začalo rozvíjet již v pozdním období Římské říše, ale během byzantského období se stalo dominantním náboženstvím a výrazně ovlivnilo každodenní život, kulturu a architekturu ostrova.

Rané byzantské období (4. – 7. století)

Na počátku byzantského období si Kos udržel svůj význam jako strategický bod v Egejském moři. Byzantská říše, která se stala křesťanskou mocností, podporovala výstavbu církevních staveb na ostrově. Významnou památkou z této doby je bazilika Agios Stefanos (sv. Štěpána), postavená v 5. až 6. století, která je jednou z nejstarších křesťanských staveb na ostrově a dokládá rané přijetí křesťanství na Kosu.

Ostrov nadále prosperoval jako zemědělské a obchodní centrum. Přístav na Kos sloužil jako zastávka pro lodě plující mezi Malou Asií a pevninským Řeckem. Město Kos si zachovalo část svého římského a helénistického charakteru, ačkoli mnohé z římských budov byly přeměněny nebo upraveny pro křesťanské účely.

V roce 554 postihlo ostrov Kos velmi silné zemětřesení, které zasáhlo i další oblasti v Egejském moři a na pobřeží Malé Asie. Zemětřesení mělo zničující dopad na architekturu a infrastrukturu Kosu. Mnoho budov, včetně církevních staveb, veřejných budov a městských hradeb, bylo vážně poškozeno nebo zcela zničeno. Obnova ostrova po této přírodní katastrofě trvala dlouhou dobu, což ovlivnilo i jeho další vývoj během byzantského období. Tato událost zdůraznila zranitelnost ostrova vůči zemětřesením, která jsou v této geologicky aktivní oblasti častým jevem.

Střední byzantské období (7. – 12. století)

Během tohoto období čelil Kos, stejně jako celé Egejské moře, invazím arabských nájezdníků, kteří podnikali útoky na byzantská území. Ostrov byl několikrát napaden a v 7. století se musel přizpůsobit nové realitě, která vyžadovala zlepšení obranných struktur.

Na Kosu byly postaveny nové pevnosti, například opevněné město Paleo Pili, které sloužilo jako útočiště pro obyvatele během nájezdů. Mnoho z těchto pevností se nacházelo ve vnitrozemí, na strategických místech, kde bylo snazší se bránit. V důsledku těchto změn se část obyvatelstva přesunula z pobřežních oblastí do bezpečnějších míst ve vnitrozemí.

Ve středověku docházelo k úpadku městského života a Kos se stal více izolovaným a venkovským ostrovem, i když nadále existovala důležitá městská centra. Kultura na ostrově byla stále více ovlivňována křesťanstvím, což se projevilo i v architektuře, kdy byly starší pohanské chrámy přeměněny na kostely.

Křesťanství se během byzantského období postupně stalo ústředním prvkem společenského a kulturního života obyvatel Kosu a křesťanské hodnoty začaly tvořit nedílnou součást jejich každodenních životů.

Pozdní byzantské období (12. – 14. století)

V pozdním byzantském období, zejména po čtvrté křížové výpravě v roce 1204, kdy byla Konstantinopol dočasně ovládána latinskými křižáky, Byzantská říše výrazně oslabila a ztratila kontrolu nad mnoha svými územími. Ostrov Kos se v této době stal předmětem sporů mezi různými mocnostmi.

Byzantské období končí v roce 1315, kdy se Kos dostal pod kontrolu rytířů Řádu svatého Jana, kteří jej ovládali až do 16. století. Tato změna přinesla nový vliv, kdy ostrov sloužil jako vojenská základna proti Osmanské říši. Rytíři postavili na ostrově několik nových pevností, z nichž nejvýznamnější je hrad Neratzia, který střeží přístav v hlavním městě Kos. Byzantský vliv v kultuře, náboženství a každodenním životě přetrvával však i v průběhu rytířského období.

Památky

Bazilika Agios Stefanos - Tato raně křesťanská bazilika pochází z 5. až 6. století n. l. a nachází se na poloostrově Kastri u pláže Agios Stefanos. Je jednou z nejstarších křesťanských staveb na ostrově. I když je dnes zříceninou, zachovaly se některé části mozaik a základů, které ukazují na původní velikost a význam tohoto kostela.

Paleo Pili - Paleo Pili je opevněné byzantské město, které se nachází na kopci v centrální části ostrova. Bylo postaveno v 11. století jako útočiště pro obyvatele během nájezdů a útoků. Dochovaly se zde zbytky hradeb, kostelů a dalších staveb.

Kostel Agios Ioannis - Klášter a kostel Agios Ioannis (svatého Jana) se nachází na svazích hory Dikeos. I když pochází z pozdější fáze byzantského období (přibližně 11. až 13. století), je významným příkladem náboženské architektury této doby. Kostel je známý svou jednoduchou, ale krásnou architekturou a má i nádherné výhledy na okolní krajinu.

Pozůstatky městských hradeb - V hlavním městě Kos se dochovaly části byzantských hradeb, které chránily město před nepřátelskými nájezdy. Tyto hradby byly v některých místech posíleny a rozšířeny během následné nadvlády rytířů svatého Jana.