Dans leur entreprise de conquête de la Gaule Chevelue, les troupes de Jules César progressent difficilement lorsqu'ils abordent le nord-ouest.
Viridorix, le chef des Unelles du Cotentin, transforme la presqu'île en forteresse et oppose une forte résistance aux romains.
Viridorix est battu en 55 avant Jésus Christ, et l'ensemble de la région est soumise. Elle devient la base arrière de la conquête de Britannia (Angleterre)
L'organisation augustéenne inclut la région dans la province de la Lyonnaise et la dote de cités. Certaines sont crées de toutes pièces comme Augustodurum (futur Bayeux). D'autres comme Juliobona capitale des Calètes et Rotomagus, capitale des Véliocasses acquiert de plus en plus d'importance grâce à leur position proche de la Sequana (la seine)
La réorganisation administrative du Bas-Empire vers 280, est décisive pour la future Normandie, d'abord, la nouvelle province de Lyonnaise seconde, reçoit les frontières qui seront en gros, celle du Duché de Normandie, puis de la Province de Normandie. Ensuite, Rouen, accède au rang de chef-lieu, grâce à sa position sur la Sequana, qui était essentiel à l'économie mais aussi pour la diffusion du christianisme à la fin du III ème siècle.
L'évêque Mellon s'installe à Rouen au III ème siècle. Les évêchés d'Evreux, Lisieux, Bayeux, Coutances, Avranches et Sées verront leur création qu'au VI ème siècle.
Mais parallèlement, dès la fin du III ème siècle; les premières invasions franques et saxonnes font leur apparition.