В Дафне находился храм Аполлона, где ежегодно в августе отмечался религиозный праздник в его честь. В правление Антиоха IV в городе случилась эпидемия некой болезни, и, чтобы остановить бедствие, на горе в виду города была высечена огромная маска, изображающая бога Харона, перевозчика душ умерших в загробное царство, и сделана надпись-заклинание для избавления от несчастья (её текст Иоанн Малала не сообщает, и на памятнике никакой надписи не сохранилось). Селевкидский период в истории Антиохии закончился, когда в 64 г. до н.э., после победы над царём Митридатом Понтийским, в город вошло римское войско консула Гнея Помпея. Селевкидское царство перестало существовать, а Сирия стала римской провинцией. Однако Помпей позволил жителям Антиохии сохранить собственное городское управление. При римлянах Антиохия была резиденцией наместника провинции Сирия и местом размещения штаба главнокомандующего военными частями Востока (лат. comes Orientis). Украшению и процветанию города способствовали Юлий Цезарь, Октавиан Август, Тиберий, Антоний Пий и другие правители империи, в том числе Константин I Великий. При императоре Октавиане Августе Сирия получила статус императорской провинции, управление которой было возложено на наместника (legatus Augusti). Его помощником в административных делах был прокуратор, непосредственно подчинявшийся императору. Под командованием наместника было несколько легионов, дислоцированных в Сирии. Антиохия была местом постоянного пребывания и наместника, и прокуратора. После римского завоевания Антиохия, сохранив муниципальную автономию, до основания в Константинополе новой столицы империи оставалась фактической столицей римского Востока. В первой половине I в. н.э. в городе была выстроена центральная улица с портиками по обеим сторонам, которая протянулась параллельно реке с севера на юг на две римские мили. Согласно свидетельству Иосифа Флавия и Малалы, в разное время этим строительством занимались Ирод и император Тиберий. Массивная статуя («божественный император Тиберий»), воздвигнутая на этой улице, постоянно напоминала горожанам о верховной власти. На протяжении I–II вв. н.э. город становится третьим по величине и значению в Римской империи (после Рима и Александрии) и сохраняет этот статус до VI в. На основании свидетельств авторов I–IV вв. количество жителей города к концу I в. н.э. предположительно могло составлять от 300 до 600 тыс. человек.