Perserne okkuperte Samothraki i år 508 f.Kr. Øya kom senere inn under kontroll av bystaten Athen, og var et medlem av Det athenske sjøforbundet på 400-tallet f.Kr. Det ble underlagt Filip II av Makedonia, og fra da og fram til 168 f.Kr. var øya underlagt makedonsk kontroll. Med slaget ved Pydna hvor Makedonia tapte for Romerriket fikk Samothraki sin uavhengighet, noe som varte fram til keiser Vespasian la øya inn under Romerriket i år 70 e.Kr.