השלבים הבאים (החמישי עד השני) די זהים בבנייתם ובמאפייניהם. מהשכבה החמישית העיר שבע נבנתה כעיר ממלכית בעלת חשיבות עליונה. העיר הוקפה בחומות עבות שרק ערי בירה וערים מרכזיות זכו לשמירה כזאת. בנוסף העיר שבע הוקפה בסוללת עפר אדירה, הגדולה ביותר מסוגה בתקופת הברזל בארץ ישראל. עיר זאת זכתה להשקעה שכזו מעצם היותה הגבול ההתיישבותי הדרומי של הממלכה ומן הצורך להגן על הממלכה מאיומים דרומיים. בעיר הוקמו מבנים מיוחדים שמצביעים בבירור על קיומה של עיר ממשל שתושביה הם תושבי כבוד, אלה הם חלק מהמבנים: מבנה מחסם, ארמון המושל, מערכת ניקוז משוכללת ומפעל אספקת המים העירוני. השכבה החמישית של העיר התקיימה בין השנים 950 לפנה"ס- 925 לפנה"ס. בסוף תקופת השכבה הארכאולוגית החמישית נחרבה העיר על ידי שישק מלך מצרים. לאחר מכן עברה העיר את תקופת השכבה רביעית בשנים 925 לפנה"ס- 875 לפנה"ס, את השכבה השלישית בשנים 875 לפנה"ס- 725 לפנה"ס ואת השכבה השנייה בשנים 725 לפנה"ס- 675 לפנה"ס. בין כל שכבה לשכבה קיים שוני זניח. בכל תקופת העיר שבע כעיר ממלכתית התיישבו בה מגדולי השליטים של הממלכה כאשר 75 בתיהם תפסו שני שלישים משטחי העיר ומספרם הגיע לכ־400 איש. כל פעם העיר נהרסה או עברה אירוע שהצריך שדרוג ובנייה מחדש של העיר. בסביבות שנת 675 לפנה"ס נחרבה העיר על ידי סנחריב מלך אשור. ניסיונות השיקום של העיר יצאו לדרך בתקופת השכבה הראשונה שהתקיימה משנת 675 לפנה"ס עד שנת 586 לפנה"ס בכיבוש בבל. למרות זאת הניסיונות לא הניבו פירות והיישוב נשאר בחורבנו עם סימנים להתחלת בנייה. בימיה האחרונים של ממלכת יהודה, העיר שבע לא הייתה מיושבת ואחת ההשערות אומרת כי תושבי העיר שבע נדדו לעיר באר שבע וחיו שם את ימיהם האחרונים לפני הגירוש לבבל.
תקופת בית שני.
בשנת 539 לפנה"ס כורש מלך פרס כבש את הממלכה הבבלית שארץ ישראל הייתה חלק ממנה. שנה לאחר ניצחונו של כורש הוא מכריז על "הכרזת כורש", הצהרה אשר מקנה ליהודים לחזור לארצם ולבנותה. בתחילת תקופת בית שני (538 לפנה"ס- 70 לספירה) חזרה ההנהגה הרוחנית של היהודים לארץ ישראל לאחר גלות בבבל, בין השאר גם לבקעה.
בספר נחמיה מובאת רשימה של ערים אליהם חזרו אנשי שבט יהודה לגור (שבט שמעון, שהבקעה הייתה כלולה בנחלתו, נטמע כבר זמן רב לפני כן בתוך שבט יהודה) וביניהן נמצאות גם ערים בבקעת באר שבע. גם בתקופה זאת העיר באר שבע הייתה הגבול הדרומי ביותר של ההתיישבות היהודית. תקופת בית שני הייתה תקופה בה הנגב ובקעת באר שבע נזנחו במעט והתיישבו בהם האדומים. בתל שבע נמצאה שכבה ארכאולוגית מהמאה הרביעית לפנה"ס, תקופת שלטון הפרסים בארץ ישראל ועליה נמצאו שרידי יישוב קטן ומצודה.
כיבוש הארץ על ידי אלכסנדר מוקדון בשנת 332 לפנ"ס פתח את התקופה ההלניסטית בארץ ישראל. באותה תקופה הוקם יישוב קטן בחורבת אום סרבוט' (בין תל שבע לתל באר שבע על גדת נחל באר שבע) על חורבות היישוב שהתקיים שם בסוף תקופת ממלכת יהודה. היישוב היה בנוי בצורת תאים תת-קרקעיים מחוברים בעזרת תעלות תת-קרקעיות והיציאה מהם אל הקרקע היא דרך פירים אנכיים. זוהי שיטת בנייה שמאוד מזכירה את תרבות באר שבע בתקופה הכלקוליתית. מאותה תקופה (הלניסטית) נמצאה עוד שכבה ארכאולוגית בתל שבע ובה שרידים של מצודה גדולה ולידה מקדש, בנוסף נמצאו כלי פולחן רבים.
בשנת 167 לפנה"ס גזר אנטיוכוס הרביעי, השליט ההלניסטי על תושבי ארץ ישראל היהודים גזרות שעל פיהם הם אסורים לנהוג לפי הדת היהודית. גזירות אלו הובילו למרידה יהודית בממלכה ההלניסטית. המרידה שהתחילה בשנת 167 לפנה"ס והונהגה על ידי משפחת החשמונאים צלחה וסללה את הדרך לשליטת החשמונאים בארץ ישראל. במהלך תקופת החשמונאים בה שלטה השושלת החשמונאית על ארץ ישראל היא הצליחה להתפשט בימי אלכסנדר ינאי בתחילת המאה ה-1 לפנה"ס עד לבקעת באר שבע אך לא להרבה זמן.
המצביא הרומי, גנאיוס פומפיוס מגנוס כבש את ארץ ישראל בשנת 63 לפנה"ס וקבע את באר שבע ואת הבקעה כגבול הדרומי של פרובינקיה יהודה באימפריה הרומית. לאחר כיבוש ארץ ישראל בידי הרומאים, הורדוס האדומי התמנה למושל המחוזי ומתקופתו נמצאה שכבה ארכאולוגית בתל שבע עליה בנה הורדוס ארמון גדול ובית מרחץ.
בשנת 70 כאשר טיטוס החריב את בית המקדש השני הוא הגלה רבים מתושבי ארץ ישראל היהודיים וביניהם גם את תושבי בקעת באר שבע שנשארה במעמדה הרעוע. עם חורבן בית המקדש השני תמה לה תקופת בית שני הן בארץ ישראל והן בבקעה.
התקופה הרומית-ביזנטית.
בתחילת התקופה הרומית-ביזנטית, שהתקיימה משנת 70 לספירה (חורבן בית המקדש השני עד שנת 634 לספירה (הכיבוש המוסלמי של ארץ ישראל) בקעת באר שבע ואיתה כל ארץ ישראל הייתה תחת השלטון של האימפריה הרומית. במהלך המאה הרביעית לספירה הדת הנוצרית נהפכה בהדרגה לדת הרשמית והיחידה המותרת בתחומי האימפריה (שנת 393). מאותה תקופה הנצרות הייתה הדת השולטת בכל האימפריה הרומית ושליחי וכוהניה התפשטו בכל רחבי האימפריה. בשנת 395 לספירה התפצלה האימפריה הרומית לאימפריה המערבית (שהתפוררה שנים מספר לאחר מכן) ולאימפריה המזרחית (שלימים נקראה האימפריה הביזנטית).
ידוע הוא כי היישוב בבקעה היה מאוד מתפתח ומרכזי בתקופה זו וכך המשיך גם כמאה שנים לאחר הכיבוש המוסלמי, עד שדעך לחלוטין. בעזרת חפירות ארכאולוגיות רבות בחוות פרטיות שנמצאו בסביבות הבקעה, בתל שבע עליה נמצאה מצודה רומאית ובתל באר שבע בה נמצאה העיר באר שבע הקדומה נשפך אור על תקופה היסטורית מאוד מיוחדת בבקעה. למרות ההתיישבות הרבה לכאורה שהייתה בבקעה באותה תקופה לא קיימים כיום ממצאים היסטוריים רבים לגביה, כלומר ממצאים בכתב. באר שבע מוזכרת לעיתים רחוקות בכתבים של צליינים ונזירים נוצרים שבסך הכל כותבים כי באר שבע הייתה עיר גדולה במרחק עשרים מילין מהעיר חברון. אפשרית הטענה כי בקעת באר שבע הייתה מקום פחות מוכר לעולם הנוצרי, יחסית למקומות כמו ירושלים וחברון אך מוחלטת היא העובדה שבקעת באר שבע הייתה מקום מיושב מאוד ובעל משמעות לשלטונות הנוצריים בתקופתם.
באר שבע הייתה עיר שונה משאר ערי האימפריה הרומית, מאותה סיבה שבה הייתה עיר מיוחדת לאורך כל ההיסטוריה-באר שבע הייתה גבול המדבר. האימפריה הרומית ישבה על גבול הבקעה, כלומר על גבול המדבר כאשר מדרומה משתרעת ממלכת הנבטים, איום די רציני. לשם הגנה על גבולות האימפריה נבנה חגר הגנתי בגבול הדרומי, או בשמו הרומי: "לִימֵס". הלימס הרומי נבנה בקו דרומי שהתחיל מדרום לעזה, במקביל לנחל הבשור, לאחר מכן במקביל לנחל באר שבע דרך באר שבע, תל מלחתה עד לרכס זוהר ועין גדי. לאורך הלימס נבנו מצודות, מגדלים ותחנות דרך שונות. אחת המצודות נמצאה בתל שבע ותוארכה למאות הראשונה והשנייה לספירה. שרידים נוספים של מצודה ניתן למצוא בתל באר שבע. בשנת 106 הקיסר טראיאנוס הביס את הנבטים והדרים את קו הגבול הדרומי של האימפריה הרומית לאזור הערבה, אדום ומדבר צין. בכל זאת באר שבע המשיכה להתנהל כעיר בעלת מערכת מינהלית מיוחדת.
באר שבע הייתה כנראה העיר הגדולה ביותר בנגב בתקופה הנוצרית (גודלה מוערך בכ-1,000 דונם) והמרכזית ביותר בבקעה. הבקעה עצמה הייתה מיושבת בצפיפות על ידי בתי חוות שנמצאו כולן מסביב לעיר המרכזית, היא באר שבע. עד כה נמצאו בתי חוות במקומות כמו: שכונה ד' באר שבע, תחנת הרכבת באר שבע צפון, חורבת שבע וחורבת אבו מחפוז שממערב לתל שבע. עדויות ארכאולוגיות רבות מלמדות אותנו על עובדות רבות לגבי העיר באר שבע הנוצרית, כמו שם המושל של העיר, שם הרופא, על מלאכת היין המפותחת בעיר ועוד.. כנסיות רבות ובתי קברות נוצריים נמצאו בצפיפות רבה בעיר ובסביבותיה, זוהי עוד סיבה כי אין כל ספק שתושבי העיר היו נוצרים נוכרים. אך למרות זאת ניתן לראות השפעות מעטות של עבודה זרה. ממצא מעניין נוסף הוא בניין שנמצא בעיר והיה בנוי בצור מכוונת צפונה ולא מזרחה ככנסייה. יכול להיות שמבנה זה שימש בית כנסת לקהילה יהודית קטנה בעיר. ממצא נוסף שנמצא הוא כתובת הקדשה בשפה הארמית שמוכיח בבירור שבעיר באר שבע התקיימה קהילה יהודית קטנה ביותר מול הקהילה הנוצרית (ארמית הייתה שפה שנייה של רוב יהודי העולם במיוחד באותה תקופה).
כפי שיאמר בפסקה הבאה, כאשר נכבשה הבקעה על ידי המוסלמים, העיר הביזאנטית נשארה בחורבנה עד לשנת 1900. עדויות היסטוריות רבות של מטיילים מספרים כיצד העיר שחלק ממבניה היו עומדים עוד במאה ה-14 נבנתה מחדש על ידי הטורקים במיוחד מהאבנים של העיר העתיקה. רבים ממבני העיר פשוט נהרסו ושבריהם שימשו לבניית העיר הטורקית של באר שבע. נאמר כי אפילו מצבות קברים וצווים (שנכתבו על אבן) שימשו לבניית העיר.
התקופה המוסלמית או תקופת השיממון.