El nom prové, segons les teories més acceptades, d’un Barkeno iber, del nom Barcino deriva Barcinona, nom també llatí posterior a l’època romana i que hom utilitzà sovint en documents oficials fins al final del segle XVI. Els seus habitants foren anomenats barcinonenses i, algunes vegades, fauentini.
Fundada al segle I aC com una de les dotze colònies de la Tarraconense, adscrita a la tribu Galèria, rebé el títol de Colonia Iulia Augusta Paterna Fauentia Barcino i s’emplaçà entorn de l’actual mont Tàber, a l’actual barri gòtic de Barcelona. Tenia la funció de defensar i exercir de centre del territori a les ribes del Llobregat, on anteriorment és documentada la presència romana, que n’explotava les terres i el port natural de la desembocadura del riu. Segons algunes interpretacions de vestigis arqueològics, hi hagué un poblament romà anterior a l’interior del municipi actual, concretament a Montjuïc, l’existència del qual, però, hom no ha pogut confirmar.
Fou construïda en la forma colonial, amb la creuera del decumanus i del cardo maximus (els actuals carrers del Bisbe i de la Ciutat, d’una banda, i del Call i de la Llibreteria, de l’altra), i el fòrum (la plaça de Sant Jaume) al mig. Del temple, molt probablement dedicat a August (del començament del segle I), se’n conserven quatre columnes. La muralla, amb quatre portes als extrems de les dues vies principals, es començà al segle II. El seu perímetre encerclava una superfície d’unes dotze hectàrees.
La ciutat arribà a la seva màxima prosperitat al segle II, i tingué entre 3.500 i 5.000 habitants. D’aquesta època en són testimonis les restes de dos aqüeductes relacionats, probablement, amb les termes fetes construir per Luci Minici Natal, pare i fill. És dubtosa l’existència d’un teatre, i encara més la d’un amfiteatre. Hom ha descobert centenars d’inscripcions i obres d’escultura, especialment testes, una via sepulcral dels segles II i III i una necròpoli. Diverses vil·les rústiques envoltaven la ciutat.
Malgrat successives incursions dels pobles germànics vers l’any 260, ja en època de descomposició de l’imperi Romà, el reforçament de la muralla no s’inicià fins al segle IV, i permeté a la ciutat adquirir més rellevància en el període final de l’imperi, superant fins i tot Tarraco, fins al punt d’esdevenir capital del regne visigot tres vegades a partir del 415. També són del segle V les primeres basíliques cristianes.