纳图斯被暗杀zh-hans:后;zh-hant:后，他的妻子芝诺比亚掌权，和她的儿子瓦巴拉图斯（Vabalathus）一起统治巴尔米拉。芝诺比亚成立帕米拉王国，与罗马当局对抗，并夺取了西到埃及的广大土地，甚至试图夺取安条克。在272年，罗马皇帝奥雷里安反攻，俘虏了芝诺比亚，并在罗马的凯旋式上让她带着金锁链以炫耀战功。巴尔米拉的叛乱使罗马很愤怒，帝国对巴尔米拉实行高压统治，并成为罗马边防的军事基地。戴克里先在这里增加驻军并修筑更坚固的城墙以抵抗萨珊波斯的威胁。在东罗马帝国时期城市大部分都被遗弃了。