Es gibt leider nur wenig Informationen über den Zeitraum zwischen 218 v. Chr. bis zur Zeitenwende. Die römische Republik übernahm zunächst die Kontrolle über den Landstrich und eroberte danach die restliche Iberische Halbinsel in den Kantabrischen Kriegen, die unter Augustus 19 v. Chr. Vollendet wurden. Der Nordosten der Halbinsel war die erste Region, die unter römische Kontrolle fiel und diente daher als Basis zur weiteren Eroberung. Obwohl sich die Römer zwar in Barcino niederließen, war es viel weniger bedeutend als die Hauptstädte Tarragona und Caesaraugustia. Der Name Barcino wurde am Ende der Herrschaft von Augustus, Roms ersten Kaiser, beschlossen. Es war die Kurzform für die 133 v. Chr. Gegründete Colonia Faventia Iulia Augusta Pia Barcino. Als Kolonie war es dazu ausgesehen Land für pensionierte Soldaten bereitzustellen. Der römische Geograph Pomponius Mela berichtet von Barcino als eine Anzahl kleinerer Ansiedelungen unter Kontrolle Tarragonas. Dennoch erlaubte die strategische Position der Stadt an einem Arm der Via Augusta, ihre wirtschaftliche Entwicklung und genoss so Steuerfreiheit. In der Zeit Augustus’ hatte Barcino das Aussehen eines castrums (also eines Militärlagers), mit seinen üblichen rechtwinkligen Hauptstraßen, die Cardo in Nord-Süd und die Decumanus in Ost-West Richtung. Das Forum (heute die Placa de Sant Jaume) lag auf dem Taber Hügel. Die Mauern erstreckten sich über eine Länge von 1,5 km und schlossen 12 Hektar ein. Im zweiten Jahrhundert war die Stadt schon zu einem richtigen oppidum gewachsen und hatte eine Bevölkerung von 3500 bis 5000 Menschen. Die Wirtschaft basierte auf der Kultivation des umliegenden Landes und dem Weinbau. Die archäologischen Überbleibsel von dieser Periode (Skulpturen, Mosaike, Amphoren) bezeugen eine relativ reiche Bevölkerung, obwohl die Stadt keiner der wichtigen öffentlichen Gebäude besaß, wie ein Amphiteater oder einen Circus, die in wichtigeren römischen Städten wie auch Tarragona existierten. Es gab nur ein öffentliches Gebäude und zwar den Tempel, der Augustus geweiht war und wahrscheinlich am Anfang des ersten Jahrhunderts gebaut wurde. Er war ziemlich groß – gemessen an der Größe Barcinos – 35 m lang und 17,5 breit und von Korinthischen Säulen umgeben. Als sich der Niedergang des Imperiums näherte, kam es auch zu ersten germanischen Einfällen um das Jahr 250, worauf die Befestigungsanlagen in den späteren Jahren des dritten Jahrhunderts unter Claudius II. verstärkt wurden. Die neue Doppelmauer war mindestens 2 Meter hoch (an manchen Teilen 8 Meter) und von 78 Türmen gesäumt, die 18 Meter hoch waren. Diese neuen Anlagen waren die stärksten in dieser römischen Provinz und sollten später für die steigende Bedeutung Barcinos im Vergleich zu Tarragona wichtig sein.