Il existe un oppidum celtique nommé Durocortorum à l'actuel emplacement de la ville, bien avant la conquête romaine. Il appartient avec d'autres places aux Rèmes (qui vont donner leur nom à leur principale cité, Reims-Remi), peuple belges. Les Rèmes collaborent ouvertement avec César dès les premières heures de la Guerres des Gaules et resteront de fidèles alliés de Rome, même durant la grande insurrection de 52 av. J.-C., menée par Vercingétorix.

En récompense pour leurs services, les Rèmes reçoivent sous Auguste (27 av. J.-C. - 14 apr. J.-C.) le privilège de fortifier Durocortorum et le statut de cité fédérée. La ville se dote donc d'un immense rempart enserrant 550 ha. A l'apogée de sa puissance, elle compte probablement 30 000 habitants et possède un grand amphithéâtre localisé au nord de la ville. Capitale de la province de Belgique sous le Haut-Empire, elle reste capitale d'une Belgique Seconde plus restreinte après la réforme de Dioclétien (294 apr. J.-C.). La ville subit sans doute de plein fouet les premiers raids germaniques en Gaule (275-277) et se dote d'une nouvelle enceinte réduite à la charnière des IIIe et IVe siècles. Son périmètre de 2 200 m réunit les quatre portes monumentales, dont seule subsiste la porte de Mars. La surface plus restreinte protège le centre vital avec les principaux bâtiments administratifs. Elle ressemble sans doute aux autres castra contemporains, bâtis un peu partout à la hâte en Gaule et dans l'Empire, avec des matériaux de remploi pris dans les cimetières, les édifices publics abandonnés…

C'est à Reims que l'évêque Rémi donne le baptême à Clovis en 496, assénant selon Grégoire de Tours la fameuse formule : " Courbe-toi, Sicambre. Brûle ce que tu as adoré et adore ce que tu as brûlé. "