Durant el control de Roma per August (27 a. C. – 14 d. C.), que va convertir els seus dominis a imperi, es va formalitzar el nom de Barcino (entre el 15 i 10 a. C.), forma reduïda de la oficial Colònia Faventia Iulia Augusta Pia Barcino, o la més comunament estesa Colònia Iulia Augusta Faventia Paterna Barcino.

És amb el nom de Barcino que apareix en el cèlebre mapamundi de Claudio Ptolomeo. La menció de Colònia fa referència a una ciutat fundada per distribuir terres entre els soldats romans retirats de l’exèrcit, en aquest cas després de les Guerres Càntabres. Era també coneguda en forma reduïda com Colònia Faventia.

El geògraf romà Pomponius Mela fa referència a la població-entre altres petits poblats de la zona-sota l’ombra de Tàrraco. El paper estratègic de Barcino, punt d’arribada dels grans eixos nord (ramal de la Via Augusta) i mediterrani, va atorgar a la ciutat des de molt aviat un actiu desenvolupament comercial i econòmic.

A la refundació d’August, Barcino va prendre la forma urbana de castrum inicialment, i oppidum després, amb els habituals eixos organitzadors Cardus Maximus i Decumanus Maximus i un espai central o fòrum, assentat sobre el monticle Mons Taber (25 msnm), ja ocupat per la presència laietana. El conjunt estava emmurallat, amb un perímetre de 1,5 km i protegint un recinte de 12 hectàrees.

La màxima esplendor de l’època romana es va donar durant el segle II, amb una població que oscil·lava entre els 3.500 i 5.000 habitants. Un personatge destacable d’aquesta època va ser Luci Minici Natal, que-juntament amb el seu pare-va fer construir les termes de la ciutat. La població va ascendir a entre 4.000 i 8.000 habitants durant el segle III. La principal activitat econòmica era el cultiu de terres circumdants (especialment la vinya), que tenia bona fama i s’exportava a altres àrees de l’imperi com la Gàl-lia, Itàlia, el nord d’Àfrica i fins i tot a la frontera germànica. Pel valor de les restes arqueològiques (mida del temple, abundància d’escultures, mosaics, àmfores) s’ha determinat que els habitants van gaudir d’un bon nivell de vida. No obstant això, la ciutat no va disposar de teatre, amfiteatre ni circ.