阿契美尼德王朝的崛起使卡里亚被并入波斯帝国，并成为帝国的一个省（约在前545年）。该地区最主要的城市是哈利卡尔纳苏斯，为总督的驻节地。其他的大城市包括赫拉克利亚，迈安德河畔安条克，密都斯，劳迪基亚，阿林达和阿拉班达。卡里亚省的首府哈利卡尔纳苏斯是世界七大奇迹之一的摩索拉斯王陵墓的所在地。摩索拉斯是波斯帝国驻卡里亚的总督，该陵墓系由其妻子阿耳忒弥西亚所建。前334年，亚历山大大帝征服了卡里亚。亚历山大死后，该地区先后属于利西马古、塞琉古帝国和罗马。罗马帝国后期，卡里亚成为一个独立的行省。