Deretter tidlig på 300-tallet var tyrannen Dionysios den eldre på nytt i krig med Kartago, og selv om han tapte byene Gela og Kamarina, forhindret han kartagerne i å erobre hele Sicilia. Da krigen var over bygde Dionysios en enorm festning på øya Ortigia ved byen og en 22 km lang mur rundt hele Siracusa. I enda en ekspansjonsperiode for byen førte til at byene Naxos, Katáne og Leontinoi ble ødelagt. Deretter gikk Siracusa på nytt i 397 f.Kr. inn i krig med Kartago. Etter framgang og tilbakeslag lyktes kartagerne å beleire selv Siracusa, men ble til sist slått tilbake grunnet utbrudd av pest. En avtale i 392 f.Kr. gjorde det mulig for byen å øke sine besittelser, grunnlegge byene Adranon, Tyndarion og Tauromenion, og erobret Region på Messinastredets østkyst på det italienske fastlandet. Ved Adriaterhavet, for å bedre handelen, grunnla Dionysios byene Ankon, Adria og etablerte seg på øya Issa. I tillegg til hans militære prestasjoner var Dionysios den eldre kjent som en beskytter av kunstartene, og filosofen Platon besøkte Siracusa flere ganger.