De mest kjente landene fra oldtiden i vestlige Nord-Afrika er Karthago og Numidia. Karthagenerne var av fønikisk opphav, og en romersk myte om deres opphav sier at dronning Dido, en fønikisk prinsesse, ble gitt landområder av en lokal hersker etter hvor mye land hun kunne dekke med et stykke kuskinn. Hun fant ut en genial måte for å utvide kuskinnet til en stor størrelse, og fikk dermed kontroll over et stort område. Hun ble også avvist av den trojanske prins Aeneas, ifølge Vergil, og skapte dermed et historisk uvennskap mellom Karthago og Roma, og Aeneas skulle senere legge grunnlaget for Roma. Karthagenerne var en handelsmakt og hadde en sterk marine, men var avhengige av leiesoldater for å styrke bakketroppene. Karthagenerne utviklet et imperium i Spania og Sicilia, hvor den sistnevnte var årsaken til den første punerkrigen med romerne. I mer enn en hundreårsperiode ble alle karthagenske territorier erobret av romerne, noe som førte til at de karthagenske nordafrikanske territoriene ble til den romerske provinsen i Nord-Afrika i 146 f.Kr.. Dette skapte spenning — og senere konflikt — mellom Numidia og Roma. De numidiske krigene er kjent for å være starten på både Gaius Marius og Lucius Cornelius Sulla sine karrierer, og for å ha strukket den konstitusjonelle byrden på den romerske republikk; Marius krevde en profesjonell hær, noe som var motstridende med de tidligere romerske verdiene, for å overvinne den talentfulle militære lederen Jugurtha. Nord-Afrika forble en del av Romerriket, som kom opp med kjente navn som Augustus av Hippo, helt til udugelig lederskap fra romerske kommandører tidlig på 400-tallet tillot vandalene, et germansk barbarisk folkeslag, å krysse Gibraltarstredet hvorpå de overvant det usolide romerske forsvaret. Tapet av Nord-Afrika blir ansett som den forårsakende hendelsen til Vestromerrikets fall, siden Afrika tidligere hadde vært en viktig kornprovins som opprettholdt den romerske velstanden, på tross av de barbariske inntogene, og velstanden gjorde at de kunne bygge nye hærer. Å ta tilbake Nord-Afrika var av overordnet prioritet for Vestrommerriket, men de var frusterte over vandalenes seire og at de måtte bruke sin energi på å forsvare seg selv fra hunerne. I 468 f.Kr. kom det siste forsøket fra romerne, med bistand fra bysantinerne, men dette forsøket på å erobre Nord-Afrika endte med at de ble drevet tilbake. Heretter var det «ingen vei tilbake» for Vestrommerriket, i historisk perspektiv, og den siste romerske keiseren ble avsatt i år 475 av østgoternes øverstkommanderende, Odoacer, som ikke så noe poeng i å ta tilbake Nord-Afrika. Handelsrutene mellom Europa og Nord-Afrika holdt seg intakte helt til fremveksten av muslimene.