Romerne etablerte en militærleir omtrent på det stedet hvor festningen nå ligger, sannsynligvis mellom år 6 og år 11 etter Kristus. Byen ble forsvart av den fjerde flaviske legionen. Under Hadrian (117-138) fikk Singidunum et visst selvstyre (municipium). Status som fri romersk koloni fikk Singidunum mellom 211 og 279. Etter delingen av Romerriket i 395 ble Singidunum lagt til Det østromerske riket.