L'antiga colònia romana va fundar-se entre l'any 15-10 aC, en temps de l'emperador August. La ciutat, de només 10 hectàrees i 1.000 habitants, es construí sobre un petit turó i tenia el seu espai urbà envoltat de muralles amb quatre portes d'entrada que es localitzaven als eixos dels carrers principals que s'encreuaven just al centre, on hi havia el fòrum o plaça pública. El temple, la basílica, el senat municipal i les botigues, juntament amb els habitatges, completaven la ciutat.

El proveïment d'aigua de la ciutat de Barcino es feia a partir de dos aqüeductes que transportaven l'aigua, un des del riu Besòs i l'altre des de Collserola.

Fora de la ciutat i als dos costats dels camins hi havia les tombes i els mausoleus, com per exemple la necròpoli conservada a la pl. Vila de Madrid.

Una nova muralla adossada a la part exterior de la muralla antiga i reforçada amb torres de defensa va ser construïda el segle IV.

Un dels conjunts subterranis condicionats com a museu més grans d'Europa es troba al Museu d'història. Conserva al subsòl de la ciutat 4.000 metres quadrats de l'antiga Barcino. Una exposició també permet una aproximació a la cultura dels ibers (habitants del pla de Barcelona abans de l'arribada dels romans), com també a la fundació de Barcino, per saber com era i qui hi vivia, a partir de nombrosos objectes trobats a les excavacions dutes a terme.

Els punts principals d'interès d'aquesta època romana són:
El temple romà (final del segle I aC) al carrer Paradís, 10.
La Via Sepulcral romana (segles I-III dC) a la plaça Vila de Madrid.
Les muralles i la porta d'entrada a la ciutat romana de Barcino (segles I aC-IV dC) a la plaça Nova.
La muralla i la porta d'entrada a la ciutat romana de Barcino (segles I aC-IV dC), Pati Llimona, al carrer Regomir, 3.
La muralla i les torres de defensa de la ciutat romana de Barcino (segle IV dC) al carrer del Correu Vell.
La muralla i les torres de defensa de la ciutat romana de Barcino (segle IV dC) a la plaça Ramon Berenguer.
Les muralles i els aqüeductes romans (segle I aC) a la plaça Nova.
Un barri artesanal: tallers i factories a Barcino. Museu d'Història de la Ciutat (segles II-IV), pl. del Rei.
El conjunt episcopal (segles IV-VIII) al Museu d'història de la ciutat, plaça del Rei.