Nel 300 a.C. la cittadella rientrò negli interessi di Roma, che la fece assediare con il console Quinto Appuleio Pansa ottenendo tuttavia risultati infruttuosi vista la sua impervia posizione. Ci volle oltre un anno per compiere l'impresa, avvenuta nel 299 a.C. grazie al tradimento di due persone locali che permisero ai Romani l'ingresso tra le mura. Divenne così colonia romana, e centro strategico lungo la via Flaminia. Per punire il sostegno dato ai Galli, e considerando Nequinum di cattivo auspicio (in latino, nequeo significa "non posso", e nequitia significa "inutilità".), i romani cambiarono il nome della città in latino di Narnia, dal nome del vicino fiume Nar, l'attuale Nera.

 

Non si hanno molte notizie relative a quel periodo, si pensa però che la città potesse aver avuto un ruolo di una certa importanza durante il corso delle prime due guerre puniche. Lungo il fiume Nera, nei pressi della frazione di Stifone, dove anticamente si trovava il porto della città romana, è stato infatti recentemente individuato il sito archeologico di quello che appare come un cantiere navale romano.. Dell'antica navigabilità del fiume Nera si hanno peraltro notizie su Strabone e Tacito. Noto il passo in cui il console Gneo Calpurnio Pisone, nel 19, decise di imbarcarsi a Narni con la moglie Plancina al fine di raggiungere Roma senza destare sospetti. Divenne Municipium nel 90 a.C. Nell'anno 30 d.C. vi nacque Nerva, ultimo italico tra gli imperatori romani. Di epoca paleocristiana è la citazione di Narnia ad opera di Tertulliano, nell'Apologeticum, in un elenco di "falsi dei" redatto nel primo secolo, in quanto la città era antica dimora del dio Visidianus (Narnensium Visidianus).

 

Una leggenda narnese vuole che, in epoca medievale, nel territorio tra Narni e Perugia ci fosse un Grifone, contro il quale le due città, tra loro in guerra, si erano coalizzate. Una volta ucciso, come trofeo Perugia si tenne le ossa del Grifone (bianca) e Narni la pelle (rossa). Per questo il Grifone di Perugia è bianco e quello di Narni è rosso.