Bu tarihlerde bütün bu kıyılar korsanların elindeydi. İ.Ö. 79 yılında Roma İmparatorluğu, Pompeius'un komutasındaki donanma, korsanları buradan temizledikten sonradır ki, egemenliğini bölgede tam olarak kurabildi.
İ.Ö. 167'den sonra Romalılar Delos Adası'nı “Açık Liman” olarak açıkladılar. Bunun sonucu olarak, birden orada büyük bir esir pazarı oluştu. Fakat korsanlar zamanla Romalılar'ın ticaret işlerine de karışmaya ve Küçük Asya Eyaleti'nin kıyı kentlerini yakıp yıkmaya başladılar. Ünlü Markus Antonius'un dedesi Markus Antonius bir filo ile bunlara saldırdı ise de, yeterli bir sonuç alamadı. Buna karşılık korsanlar kızını esir ederek ondan öçlerini almakta gecikmediler. Bu zaman içinde Romalılar Kilikya Eyaleti'ni kurdular. Bu Eyalet, Pamfilya'yı da içine alıyordu. Bu ad herhalde hedef orası olduğu için verilmişti. Çünkü Kilikya halk arasında; “Korsan Bölgesi” demekti.
Yeni eyaletin ilk valileri tam anlamıyla “vurguncu” idiler. Bunlardan Dobella ve yardımcısı Verres halktan sızdırdıkları parayla kalmayıp, Aspendos ve Perge'deki tapınak ve bınalardaki kıymetli eşyaları aldılar, heykelleri söküp götürdüler.
İ.Ö. 88 yılında Pontus Kralı Mithridates bütün Romalılar'ı Küçük Asya'dan çıkarmayıbaşardı. Ancak bu yönetim uzun sürmedi ve Augustus tarafından bütün krallığı Küçük Asya'dan çıkarıldı.
Bu sırada deniz korsanlığı, yalnız Kilikya'da değil Antalya'nın batı kıyılarında da hiçbir engel görmeden ilerlemişti. Deniz korsanlarının başı Zeniketes adındaki korsan, Olympos kentini alarak oraya üslenmiş ve bütün bölgeye egemen olmuştur.
İ.Ö. 78 yılında Roma tarafından görevlendirilen Servilius Vatia, kendinden önce gelip geçmiş valilerin tam tersi idi. Bir deniz savaşında korsanları yenerek Olympos'u ele geçirdi ve umutsuzluk içinde kalan Zeniketes evini ateşe vererek ailesiyle birlikte intihar etti. Fakat bütün bu başarılara karşın deniz korsanlarının kökü hala kazınmamıştı. İ.Ö. 67'de Pompeius büyük bir yetki ile buralara geldi ve nihayet korsanlığı sona erdirdi. İ.S. 43'te İmparator Claudius tarafından ülkenin tam bir kuruluşu yapıldı. Bu yıl içinde şimdiye kadar bağımsız olan Pamfilya, Likya ile birleştirildi ve yeni eyaletin adı Likya-Pamfilya oldu.
Roma İmparatorluğu yönetimi altında bu bölge, İ.S. 2. ve 3.yy'ın ilk yarısında çok büyük bir gelişme geçirmiş, kalıntıları bugün bile bizi şaşırtan kentler gelişmişti. Özellikle uzun Pax-Romana (Roma Barışı) Devri'nde, savaşların neden olduğu boşa giden harcamalar yoktu. Devlet ve devletten çok, ad ve övünç yarışında olan zengin vatandaşların yaptırdıkları anıtsal binalarla kentler süslenmişti.Özellikle bu gibi kentler sikkelerinin üzerlerine “Bağımsız”, ”Roma'nın müttefiki”, “Pamfilya'nın Metropolis'i” şeklinde ve buna benzer yazılarla adeta zoraki bir övünç oluşturmak uğraşısına girişmişlerdi. Ayrıca imparatorlar adına özel bir izinle inşa ettirilen İmparator Tapınakları ayrı bir övünç kaynağıydı.
Traian'dan Markus Aurelius'a kadar süren ve “İyi İmparatorlar Devri” olarak nitelendirilen devirde, hayat standardının çok yüksek bir düzeye ulaştığını burada belirtmek gerekir. Ancak 3. yy'dan başlayarak gerek çoğu Roma imparatorunun yönetimdeki yetersizliği, eyaletlerdeki Roma otoritesini kaybettirdi. Bölgenin kuzeyinde yaşayan halk, kıyılara vurgunlar düzenlediler. Genellikle 3. ve 4.yy'lar Pamfilya için kötü devirler oldu.
İ.S. 395'te Roma İmparatorluğu ikiye ayrılınca, Antalya ve dolayısıyla tüm bölge Bizans İmparatorluğu sınırları içinde kaldı. İ.S. 4. yüzyılın başında Antalya'daki Hristiyan cemaati büyüdü ve Antalya bir Hristiyan kentine dönüştü. İsmi bilinen ilk piskopos 342/343 yılında Antalya kilisesinin temsilcisi olarak Serdica'daki (bugünkü Sofya) Synod'a (kilise konferansı) katılan Pantagatus'dur. Bu devirde Antalya, Doğu Akdeniz'in en işlek limanıydı ve doğunun kapısı olarak ciddi bir avantajı vardı. 4. yüzyılda eski Roma kenti sur duvarları tamir edildi ve daha sonra kent, Hristiyanlığın Anadolu'da yayılmasında rol oynayan, doğunun lüks malları (Baharat, tekstil, halı, kıymetli taşlar, cam, metal işleri) için bir aktarma merkezi ve bir ara istasyonu haline geldi.
Pamfilya Bölgesi, Bizans döneminde iki kilise eyaletine bölünmüştü. Doğu Pamphylia Side Metropoliti'ne, batı Pamphylia ise Perge Metropoliti'ne bağlıydı. Perge bu dönemde eyaletin politik merkeziydi. 6. yüzyılda, Antalya, Perge'nin bu konuda en büyük rakibi idi. Antalya 541/542 yıllarında Suriye'den gelen veba salgınından büyük zarar gördü. Bu yıkıcı salgınla kentte çok sayıda kişi hayatını kaybetti.
Kentte oturan küçük bir Yahudi topluluğunun Müslüman ülkelerinde oturan Yahudi toplukları ile ilişkileri olması, ticareti büyük ölçüde hareketlendirmişti. Bunun yanı sıra Antalya, Müslüman, Venedikli, Cenovalı İtalyan, hatta İspanyol tüccarların kullandığı uluslararası bir ticaret merkezi olmuştu. Bu sırada Antalya'da, sınırsız ticaret hakkı ve vergi muafiyeti vardı. 1083/1084 yılında kent piskoposluğu da İmparatorluk emriyle Antalya Kilise Metropolisliği oldu ve bu andan itibaren Antalya, Perge/Sillyon Metropolitleri'nin emrinden çıkmış oldu. Bunun sonucu olarak kent, daha da gelişti ve parladı. 10. yüzyıla ait bir yazılı kaynakta İmparator I.Konstantin‘in (306-337) bir sanat eserini Antalya'dan (Stelai) İstanbul'a getirttiğinden bahsedilmektedir.
7. yüzyıl, Arap akınlarının ve İslamiyet'in yayılmasının başlangıcı oldu. Bu akınlar, Antalya ve Pamphylia için ekonomik bir gerileme getirdi. Bizans ve İslam donanmaları arasındaki Zatü'ş-Şenari Savaşı, 652'de Antalya önlerinde yapıldı ve Bizans'ın yenilgisiyle sonuçlandı. Bizans İmparatorluğu ardı ardına eski eyaletleri Mısır, Filistin, Suriye ve Kilikya'yı Emevi Araplarına kaybedince, Pamphylia'dan önemli ölçüde kazanç sağlayan Akdeniz ticareti çok zayıfladı. 9. yüzyıla kadar süren bu ekonomik ve politik karanlık dönemde Antalya, diğer Myra, Perge Side, Kolonoros gibi kıyı kentlerine oranla artan bir önem kazandı. Bununla beraber kent, diğer Pamphylia kıyı kentleri gibi Araplar'ın deniz saldırıları tehlikesiyle karşı karşıyadır. İmparator III.Leon (717-741) Arap saldırılarına karşı, Anadolu'yu askeri ve sivil güce sahip başkomutanları olan büyük askeri bölgelere ayırdı. Antalya amiralliğin kurmay karargahı ve eyalet merkezi haline getirildi. Bu karar geleneksel eyalet merkezleri olan Side, Perge ve Myra'ya zor geldi. Bu kararın alınmasına çeşitli nedenler rol oynuyordu. Side Limanı devamlı kumla dolmaktaydı, Perge 7. yüzyılın başındaki bir depremle hasar görmüştü. Myra ve onun limanı Andriake, Antalya kadar seyrüsefere (trafiğe) müsait değildi. Arap akınları 8.-.9. yüzyıllarda da devam etti ve Anadolu'nun birçok antik kenti yerle bir edildi. Mardaiten Hristiyan etnik grubu, 8 .yüzyıldaki Arap baskınlarının etkisiyle Lübnan Dağları ve Amanos Dağları'ndan Pamphylia'ya göçtüler ve Bizans İmparatoru II. Justinien tarafından Antalya'ya yerleştirildiler. Antalya kentinin 75 km. doğusunda bulunan Side kenti de bir saldırı sonucu yakılıp, yağmalandı; canını kurtaranlar, soluğu Antalya kentinde aldılar ve oraya yerleştiler. Terk ettikleri yurtları Side'ye de “Eski Antalya” adını verdiler. Bu isim, 1970'Ii yıllara kadar kullanılagelmiştir. Side adını ise; o zamanlar ancak birkaç arkeolog bilirdi. Bugün bunun tersi oldu. Side adı neredeyse bütün dünyaca biliniyor. “Eski Antalya” adını ise, hemen hemen herkes unutmuş gibi.
10. yüzyıla gelindiğinde Antalya'nın önemi daha da artmış ve Antalya bu dönemde imparatorluğun önemli kentlerinden biri olmuştu. Kent, 904 yılında Suriyeli bir Arap donanması tarafından fethedildi ve binlerce vatandaş köle olarak önce Girit'e sonra da Suriye'ye götürüldü. Yeni saldırılardan korkan Bizans İmparatorluğu, Antalya'da yeni sur inşaatına girişti. 10. yüzyılın ortasından itibaren Bizans İmparatorluğu'nun tekrar güçlenmesiyle Antalya tekrar eski politik ve ekonomik önemine kavuştu.
Ancak 11. yüzyılın sonlarına gelindiğinde kentin durumu tekrar kötüleşmeye başlamıştır. Malazgirt (1071) Savaşı'ndan sonra Anadolu yaylalarının Selçuklular tarafından alınması ve Batı Anadolu'da küçük Selçuklu hükümdarlıklarının kurulması. İtalya'nın İstanbul ile bağlantısını geçici olarak zorlaştırmıştır. Bizanslılar ile Anadolu Selçukluları arasındaki politik tartışmalar, Selçuklular'ın bu yöreye yaptığı seferle kentin ekonomik durumunu zor durumda bıraktı ve tarlaların işlenmesi tehlikeye girdi. Kentin ihtiyacı olan erzak deniz yoluyla getirilmeye çalışıldı ve idareciler, kenti yaşanabilecek durumda tutmak için zaman zaman Selçuklular'a haraç bile ödediler Antalya kentinin Türkler tarafından ilk alınışı, 860 yılında Türk Amirali Karinoğlu Fazl'in kumandasındaki Müslüman donanması tarafından olmuştur. Ancak kent, kısa bir süre sonra tekrar Bizanslılar'ın eline geçmiştir. Bu sıralarda Selçuklu akıncıları, Bizans topraklarında at koşturmaktadır. İmparator Romanos Diogenes büyük bir endişe içindedir. Bu akıncılara karşı koymak için doğu sınırlarına hareket eder. Ancak 1071'de Malazgirt'te büyük bir bozguna uğrar. Antalya, 1085'te Anadolu Fatihi Kutalmışoğlu Süleyman Şah tarafından fethedilir. Ancak Antalya, güneydenemli bir liman kentidir. Bizans İmparatoru Alexius Kommenos 1103 yılında Antalya'yı tekrar ele geçirir. Bir süre sonra kent, tekrar Türkler tarafından fethedilir. Bu fetihten sonra 1120 yılında kent, İmparator Yuannis Kommenos tarafından geri alınır. Haçlı Seferi'nin orduları Ocak 1148'de Antalya'ya girer. Türkler kuzeyde Toros Dağları'nın geçitlerinde Haçlı ordularına saldırırlar Antalya'da yeterli sayıda dinç at noksandır. Bu nedenle kıyı boyunca Antakya'ya gidiş tehlikeli olduğundan Kral Ludwig deniz yoluna karar verir. Antalya, 87 yıl Bizans egemenliği altında kalır ve kent, 1182'de, bir ara Il. Sultan Kılıçarslan tarafından kuşatılsa da ele geçirilemez. 1204 Nisanında Frank haçlı şövalyelerinin ve Venedikliler'in İstanbul'u fethetmeleri ile, izole edilmiş Bizans kenti Antalya'nın, Bizans İmparatorluğu ile bağlantısı tamamen kesilir.
Bir ücretli asker olan ve bir İtalyan aileden gelme Aldobrandini, bu ayrılışı kullanır ve bir milis grubun başına geçer. Doğulu bir ailenin de desteğiyle kenti ele geçirir. Böylece İmparator Balduin ve İstanbul'daki Venedikliler'in Antalya mabet nişanını almalarını önler. Papa III. lnnozenz'in 1206 yılında Papalık fermanında bunu onayladığı belirtilse de bu Antalya'nın gerçekteki durumunda etki yaratmamıştır. Antalya'da da artık hüküm sürmeye başlayan Aldobrandini'nin limana gelen tüccarların mallarını yağmalaması ve gemilerini müsadere etmesi, 87 yıl sonra, Sultan I.Gıyaseddin Keyhüsrev'in. 1206 yılında Antalya'yı tekrar kuşatmasını gerektirmiştir. Kaynaklara göre, sultanın Antalya'yı fethe girişmesine, Mısır'dan dönen bazı Horasanlı tüccarların Antalya'daki halk tarafından tutuklanıp soyulmaları ve daha sonra Kenya'ya giderek bunları sultana anlatması neden olmuştur. Sultan kenti kuşatmaya başlar, fakat 16 gün sonra araverir. Çünkü, o devirlerde Kıbrıslılar, Anadolu sahilleriyle sıkı bir ticaret ilişkisi içindeydiler. Özellikle yiyecek rnaddelerini Antalya'dan sağlıyorlardı. Bu nedenle kentin valisi Dobrandi adındaki şahsın isteğine uyarak Antalya'yı sultanın kuşatmasından kurtarmak için Kıbrıs'tan ağır silahlanmış 200 piyade askeri yardımcı birlik ile yardıma geldiler. Gelenlerin başında Kıbrıs kralının varisi Gautier de Montbeliard bulunuyordu. Sultan Keyhüsrev, kenti zaptetmekten vazgeçip, civardaki tepeleri tutarak kenti kuşatmayı tercih etti. Kuşatma kısa sürede etkisini gösterdi. Kentte sıkışıp kalan Rum halkı ile kentin idarecileri ve Kıbrıslılar arasında anlaşmazlık çıktı. Bu durum, kentin 11 Mart 1207'de Selçuklu sultanına geçmesine neden oldu.
Sultan Gıyaseddin Keyhüsrev, Antalya'yı fethettiği zaman, Kıbrıs'tan gelen kuvvetlerin başındaki Gautier de Montbeliard'ı da esir etmişti. Ancak sonradan onu affedip serbest bıraktı. Bunun üzerine bu kumandan, 1212 yılında Kıbrıslılar'ın yardımıyla Hristiyan halkı isyana teşvik ederek, Antalya üzerine yeni bir sefer düzenledi ve kenti zaptederek kenti 4 yıl daha bağımsız yaptı. Ancak bu istila uzun sürmedi. Sultan İzzeddin Keykavus, kenti savaşarak 1216 yılında kalıcı olarak geri aldı. Kentin Bizans tarihi böylece son buldu.
