In de loop van de derde eeuw onderging Gallia Belgica een aantal aan elkaar gerelateerde veranderingen. De druk van met name de Franken op de noordgrens van het Romeinse Rijk nam geleidelijk steeds meer toe. Onder de invloed van de crisis van de derde eeuw maakte de provincie in de periode van 260 tot 274 (het grootste deel van de tijd onder leiding van keizer Postumus) zelfs deel uit van het afgescheiden Gallische keizerrijk. Dit rijk slaagde er in haar beginjaren in om een invasie van de invallende Franken af te slaan. Na het verdwijnen van het Gallische keizerrijk maakte Gallia Belgica vanaf 274 opnieuw deel uit van het Romeinse Rijk. Aangezien een groot deel van de Romeinse grenstroepen na de beslissende slag bij Chalons niet meer terugkwam, lagen de grenzen van het Romeinse Rijk nu open. Hoewel minder dan de buurprovincie Germania Inferior had Gallia Belgica vanaf 274 ook zwaar te lijden van de hernieuwde invallen van de Franken. Ook stroomden vluchtelingen binnen uit het voor een deel ontvolkte Germania Inferior.