Con l'arrivo dei Romani viene colonizzato il territorio del centro demico di Ostra, nome che forse deriva da una radice indo-europea che ha prodotto il latino Australis "posto a sud" e il germanico Austra "meridionale", proprio per la sua localizzazione nell'estremo settore meridionale dell'area italiana conquistata dai Celti.

L'antico centro, già ubicato nell'attuale territorio di Ostra Vetere in una località definita Muracce per la presenza di ruderi in superficie, venne costituito in Municipium e inserito nella tribù Pollia.

Con la conquista romana si provvide anche a collegare Ostra ai centri urbani di Sentinum e Sena Gallica per mezzo di un diverticolo della via Flaminia tracciato lungo la valle del Misa; il territorio ostrense fu inoltre ripartito ed organizzato con la creazione di una centuriazione.

Le poche iscrizioni pervenuteci attestano la presenza di magistrati (duovir, sexvir), di corporazioni artigiane (collegium Fabrum e Centonariorum) e del culto religioso pagano (Dea Bona) e cristiano, testimoniato dall'esistenza di un vescovo di Ostra ancora nell'anno 502.

Gli scavi eseguiti negli anni 1903-1904 hanno messo in luce alcuni edifici pubblici situati nei pressi del foro dell'antica città: i presumibili resti di un tempio che s'innalza ancora oggi circa 2 metri dalla superficie del terreno, il teatro avente un diametro di metri 45 circa, le terme ubicate in prossimità del fiume, di pianta sostanzialmente quadrata e con una fronte lunga metri 59, costituita da 12 ambienti con pavimenti in mosaico.