בשנת 303 מושל הפרובינקיה היה פלוויאנוס, אולי יוליוס פלוויאנוס, פריפקטוס ברומא בשנת 311/2. בשנת 304 המושל היה אורבאנוס, שכיהן עד שהוצא להורג בסוף שנת 307 או בשנת 308. במקומו מונה פירמיליאנוס, ששימש בתפקידו עד שנת 310, ואז הוצא גם הוא להורג. בשנת 310 נזכר מושל בשם סוורוס. הוא לא האריך בתפקידו ובמקומו נתמנה למפקח ולנטיניאנוס. בתקופת דיוקלטיאנוס נזכר גם פרוקוראטור בשם קלמנס.
בין השנים 312–351 ידוע מעט מאוד על הסידורים המנהליים בפרובינקיה. ידוע רק שמו של מושל אחד, ארקסיוס, בשנת 350.
בשנת 351 התרחש בארץ ישראל מרד יהודי נגד גאלוס.
חלוקת הפרובינקיה במאה ה-4.
סמוך לשנת 358 חולקה הפרובינקיה לשניים: חלקה הדרומי הפך לפרובינקיה נפרדת בשם "פלשתינה סלוטאריס" (Salutaris, בעברית: "נושעת", "ניצלת"), שבירתה הייתה ככל הנראה חלוצה (אֶלוּסָה). הגבול בין שתי הפרובינקיות, "פלשתינה" ו"פלשתינה סלוטאריס", עבר מדרום לרפיח על חוף הים התיכון, עד סביבות באר שבע, משם לים המלח בסביבות עין גדי, וממזרח לנהר הירדן לאורך נחל ארנון. פלשתינה סלוטאריס הקיפה את רוב החלקים שהופרדו קודם לכן מפרובינקיה ערביה ונראה כי שטחה היה גדול יותר משטחה של פלשתינה ומשטחה של ערביה. נראה כי חלוקה זו הייתה חלק ממגמה כללית באימפריה הרומית, אולם היהודים ראו בה, כפי הנראה, חלק ממזימה שנועדה לפצל את היישוב היהודי בין רשויות שונות.
בשנים 357–358 משל בפרובינקיה פלשתינה קְלֶמאטיוס. בשנים 359–360 משל היפאטיוס. בשנת 364 מפקח פלשתינה היה פגני בשם פריסקיאנוס. בשנת 390 לערך מפקח פלשתינה היה פגני בשם סיבוריוס. בשנים 392–393 המפקח היה הילאריוס, שפעל שלא כשורה והנשיא רבן גמליאל החמישי נאלץ להתלונן עליו והביא להדחתו. בשנת 395 המפקח היה הסיכיוס, שפעל כנגד הנשיא רבן גמליאל, ועל כך דן אותו הקיסר תאודוסיוס הראשון למיתה. מוצאם של מפקחים אלה היה מהמזרח - מפניקיה ומסוריה, והם היו משכילים ובנים למשפחות מיוחסות מאוד. בדרך כלל היו להם ולפקידיהם יחסים קרובים עם הנשיאים היהודים.
חלוקת הפרובינקיה בתחילת המאה ה-5.
סמוך לשנת 409, הוצא צו קיסרי שחילק את צפון ארץ ישראל מחדש. הפרובינקיה פלשתינה חולקה לשניים וכך התקיימו בארץ ישראל עד לסוף התקופה הביזנטית ארבע פרובינקיות: פלשתינה פרימה ("הראשונה"), שבירתה קיסריה; פלשתינה סקונדה ("השנייה"), שבירתה סקיתופוליס (בית שאן) וכללה את הגליל (ולכן גם את רוב היישוב היהודי בארץ ישראל) ועריו הראשיות, טבריה וציפורי, וחלק מעבר הירדן המזרחי, כולל הדקאפוליס; פלשתינה טרטיה ("השלישית"), שנקראה קודם "פלשתינה סלוטאריס", שבירתה הייתה עתה פטרה; וערביה, שבירתה בצרה. מדרום לארץ ישראל שכנה דיוקסיה של מצרים ולוב ואילו מצפון לה שכנו שתי הפרובינקיות של פיניקיה ושתי הפרובינקיות של סוריה.
דמוגרפיה.
בעקבות מרד בר כוכבא ותוצאותיו התחולל בארץ ישראל שינוי דמוגרפי נרחב. היישוב היהודי במחוז יהודה חרב באופן כמעט מוחלט, ורוב האוכלוסייה היהודית התמקמה בגליל, שם גם חודשו מוסדות ההנהגה היהודית: הנשיאות והסנהדרין. באמצע המאה ה-2 התכנסה באושא מעין "אספה מכוננת", בה נקבעו תקנות לשם תיקון המצב שנוצר עקב מרד בר כוכבא. נקבעו תקנות להגבלת פדיון שבויים, בלימת גלי הירידה מארץ ישראל והקלה בתפיסת קרקעות שבעליהן עזבו אותן (משום שנמכרו לעבדות או ברחו כפליטים), כדי שניתן יהיה לעבד אותן עד לשובם של בעליהן. ההקלות הללו התירו למעשה את קנייתן של קרקעות מופקעות, תמורת פיצוי מסוים לבעליהן. בשל האיום הרציני על יישובה היהודי של ארץ ישראל, קבעו חכמי אושא תקנות האוסרות מכירה או השכרה של קרקעות לנוכרים, כמו גם מכירת עבדים ובהמות גסות לנוכרים ואף ליהודים בחוץ לארץ, מאחר שאלו שימשו כוח עבודה חקלאי.
במרוצת השנים לאחר חורבן בית שני ובמיוחד לאחר מרד בר כוכבא, התפשט היישוב היווני, שעד אז ישב בעיקר במישור החוף והעמקים, גם לפנים ארץ ישראל המערבית, הן בגליל והן ביהודה.
במשך המאה ה-3 פרחה ונתרחבה האוכלוסייה היוונית. במרוצת המאה ה-2 החלה הנצרות להתפשט בקרבם, אולם רק במאה ה-4 היא החלה להשתלט עליה. שיעור היהודים בכל ארץ ישראל לאחר מרד בר כוכבא ירד לפחות מ-60%, בין מיליון למיליון ושליש. בזמן גזירות אדריאנוס, ירדו יהודים רבים מהארץ וסמוך לאמצע המאה ה-2 הגיע לרק מעט יותר ממחצית האוכלוסייה הכללית. לאחר שנת 235, בתקופת הגזירות הכלכליות הקשות, החלה שוב ירידה המונית של יהודים ובמחצית המאה ה-3 כבר חדלו להיות רוב בה. בסוף המאה ה-3 היו בארץ ישראל בין חצי לשני שלישים מיליון נפש. לאחר השתלטות הנצרות במאה ה-4, המשיכו יהודים לרדת מהארץ ואילו יותר נוצרים זרמו אליה, עד שבזמן חלוקת האימפריה הרומית בשנת 395 ירד שיעור היהודים בארץ ישראל לפחות משליש, בין 250–350 אלף מתוך 800,000 עד 1,100,000.
לאחר חורבן בית שני, התיישבו השומרונים בעיר החדשה ניאפוליס, שנוסדה על חורבות שכם. לאחר מרד בר כוכבא, גבר מאוד תהליך התפשטותם לאזורים נרחבים שמחוץ לשומרון, במיוחד בכיוון דרום, בין השאר באמאוס וסביבתה, ביפו, בלוד, ביבנה ובעזה. מאוחר יותר התפשטו גם לכיוון צפון: חיפה וסביבתה, עכו ובית שאן; וגם לעבר הירדן המזרחי.
במשך מאות שנים הפכו הנבטים מנוודים לתושבי קבע, אולם במאה ה-4 פלשו לארץ ישראל שבטי בדווים מצפון חצי האי ערב ומצפון חצי האי סיני. אלה הם שבטי הסרקנים, שעמדו בראש איגוד של שבטים ערביים, שכרת ברית עם האימפריה הרומית. הסרקנים הגיעו עד לפרובינקיה פיניקיה. בשנת 378 כרתה מלכתם, מַאוִיָה, ברית עם רומא, בתנאי שכל בני עמה יתנצרו.
יהדות.
בעקבות מרד בר כוכבא הטיל הקיסר אדריאנוס מכלול פעולות עונשין שנקראו גזרות השמד במטרה לעקור את הדת היהודית מארץ ישראל, ולפרק את אחידותה של היהדות מבחינה תרבותית ולאומית, ובכך לשבור את מוקד ההתנגדות לשלטונה של רומא בארץ. הגזירות כללו שורה של צווים שאסרו קיומן של מצוות בארץ ישראל, ובהם איסורים על המילה, על סמיכת חכמים ועל שמירת השבת, והם נאכפו במלוא חומרתם, בעונש מוות על העוברים עליהם. תקופה זו נקראה על ידי חכמי התלמוד בשם הקוד "שעת הסכנה". חוקרים מודרניים סבורים שיש להחשיב את הגלות של בית שני החל מתקופה זו, ולא מתקופת חורבן הבית השני, כפי שקבעו חוקרים נוצרים-פרוטסטנטים. כיוון שגם לאחרי חורבן בית שני, הייתה קהילה יהודית תוססת, פורייה ויצרנית בארץ ישראל, שאף הצליחה להקים מתוכה כוח צבאי רציני.
לאחר חורבן הבית ועד מרד בר כוכבא (הסתיים ב-136) ישבה הסנהדרין ביבנה. בעקבות המרד והגזרות שגזרו הרומאים בעקבותיו על יהודה, עברה הסנהדרין לגליל. היא ישבה בכפרים קטנים כמו אושא ושפרעם, כדי להרחיק ממנה את עינה של הקיסרות הרומאית. רבי יהודה הנשיא - נשיא הסנהדרין, שישב בבית שערים, העביר לעירו את הסנהדרין, וכאשר חלה ועבר לציפורי, עברה איתו לשם גם הסנהדרין. בימי רבי יהודה נשיאה, עברה הסנהדרין לטבריה למשך תקופה ארוכה.
תקופת נשיאותו של רבי יהודה הנשיא הייתה בעיקר בתקופת הקיסרים הסוורים. הוא זכה מהשלטונות להכרה רחבה במיוחד, שאף כללה את הזכות לדון דיני נפשות, שהרומאים לא נהגו להעניק אותה לתושבי הפרובינקיות שבשליטתם.
בתחילת המאה ה-5, בעקבות ההסתה של אבות הכנסייה נגד היהודים ובמיוחד נגד הנשיאים, בוטלה הנשיאות, וכך באה לקצה אוטונומיה יהודית שבראשה עמדה במשך מאות שנים שושלת אחת. ההפרדה בין הנשיאות לסנהדרין אפשרה את המשך קיומה של הסנהדרין גם לאחר מכן, וחלק מסמכויות הנשיאות עברו לידיה.
לצד חוקרים המצדדים בהמשך קיום הסנהדרין לאחר ימי מרד בר כוכבא, קיימים גם חוקרים הטוענים כי אין כל ראיה לקיומו של גוף מרכזי הקרוי "סנהדרין" לאחר המרד. י' לוין טוען: "השם 'סנהדרין' כמעט שאיננו מופיע בתיאורי תקופה זו. השימוש במונחים העשויים להעיד על קיומו של מוסד כזה הוא נדיר למדי, ואף מוגבל לסוף המאה הראשונה או לראשית השנייה.". לטענתו, לא נזכר במקורות גוף עליון דתי או שיפוטי, ומונחים, כגון ועד, בית הוועד, בית מדרש ועוד ביטויים דומים - מכוונים כולם להתכנסויות של בתי דין מקומיים, או להתכנסויות חכמים לשם לימוד.
נצרות.
גזירות אדריאנוס אסרו בין היתר על המילה והעבירו שליטה בערים מההנהגה היהודית להנהגה נכרית, עם ירידת כוחה של ההנהגה היהודית והיהודית-נוצרית, עלתה כוחה של ההנהגה ההלניסטית, הלא יהודית גם בקהילות המשיחיות.
אחת ההשלכות של מרד בר כוכבא הייתה התדלדלות האוכלוסייה היהודית באזורים נרחבים בארץ ישראל. לחלק מהמקומות היגרו נכרים ובחלק מהמקומות קמו קהילות נוצרים ממוצא פגני. כל אלו החלישו את כוחם של היהודים נוצרים והעבירו את ההגמוניה לידי הנוצרים הבלתי נימולים.
פולחן הקיסר.
אדריאנוס היה ראשון הקיסרים שקיבל כבוד אלים בעודו בחיים, והדבר בא לידי ביטוי בפרובינקית סוריה-פלשתינה, לאחר הקמתה. בימי הקיסר דיוקלטיאנוס, הוא ביקש לתת תוקף חוקי לשלטונו על ידי שימוש בדת וכך הוא יסד את שיטת הטטררכיה שבה הקיסר הוא אל, מבקרים שנועדו עמו נדרשו שלא להביט בו ולעיתים נישקו את שולי גלימתו. אמצעים אלה ואחרים שימשו ליצירת הילה של מסתורין ועוצמה.
אולם תיקוניו של דיוקלטיאנוס לא שרדו לאורך זמן, בזמנו של קונסטנטינוס ויורשיו החלה הנצרות עולה כדת המדינה החדשה והחליפה את כל הפולחנים הפגאניים ובכלל זה את פולחן הקיסר. הד לפולחן הקיסר והמנהג לעלות לדרגת אלים בני תמותה אפשר לראות בפולחן הקדושים של הנצרות קתולית.
ההרים הטראנס-אנטרקטיים
מסילת הרכבת הטרנס-סיבירית
מסילת הברזל הטרנס-סיבירית
קים דוטקום