Za czasów Republiki jako port wykorzystywano naturalne ukształtowanie terenu przy ujściu Tybru, dopiero w czasach Cesarstwa cesarz Klaudiusz zbudował sztuczną przystań, zaś Hadrian rozkazał wykonać kanał łączący port z Tybrem. Wówczas Ostia rozkwitła jako miasto, dodatkowo wzbogacona budowlami przez Marka Aureliusza i połączona z wiecznym miastem nową drogą – " Via Portuensis", przebiegającą prawym brzegiem Tybru. Wraz z upadkiem politycznym i militarnym miasta Rzymu, Ostia straciła na znaczeniu, a port w ciągu stuleci zamienił się w bagnisko. W latach 827–844 papież Grzegorz IV odnowił miasto, wznosząc fortyfikacje, które miały bronić je przed Saracenami, i nadał mu nazwę Gregoriopolis. W 849 w pobliżu Ostii doszło do bitwy morskiej, w której flota chrześcijańska pokonała flotę arabską.