אנטיוכיה בתקופה ההלניסטית
מעמדה של העיר כעיר בירה > ההתמודדות מול רומא

תחת שלטון בנו של סלאוקוס השני, אנטיוכוס השלישי, נאלצה הממלכה הסלאוקית להתמודד עם עליית כוחה של רומא. אנטיוכוס, אשר עלה לשלטון לאחר הכהונה הקצרה של אחיו ב-223 לפנה"ס, תמך בחניבעל, אשר בעת ביקור באנטיוכיה ב-195 לפנה"ס ניסה  להתסיס את הערים היווניות כנגד רומא. לאחר ההפסד במלחמה לרומא ושלום אפאמיאה, התבסס מעמדה של רומא כמעצמה החזקה ביותר בים התיכון.
אנטיוכוס נאלץ להתמודד עם נטל מס כבד לרומא לאחר המלחמה, ונאבק לשקם את הכלכלה. כמו כן הקים רובע חדש בעיר לחיילים המשוחררים מהמלחמה, אשר לא הייתה אפשרות להשתמש בהם או להחזיק בהם.
לאחר מותו עלה לשלטון בנו, אנטיוכוס הרביעי אפיפנס, אשר ניסה לשחזר את הילת העיר על ידי בינוי מואץ וראוותני. אנטיוכוס בנה במרץ שלא נראה מהקמת העיר. על מנת לאזן את איבוד השטחים והנזק הכלכלי שהביאה התבוסה לרומאים תחת אביו, פנה אנטיוכוס לאחד את העמים השונים תחת מרות דתית, פוליטית ותרבותית אחת. על מנת לאחד את העמים תחת הדת ההלניסטית ופולחן השליט, פנה לנטרל את הנטייה הבדלנית של הקהילה היהודית בממלכה. אנטיוכוס החרים רכוש וממון ממקדשים יהודים על מנת למנוע מימון להתנגדות פוליטית או למרידות. הוא השתמש בכספים לבנייה המואצת ולבניית פסלים מפוארים על מנת להעצים את יוקרתו, זאת מתוך מטרה להגביר את נאמנות הגורמים השונים בממלכה. תחת שלטונו נטבעו לראשונה מטבעות שכללו את שם המלך, בנוסף לשם העיר אנטיוכיה. בהשפעה רומית, הקים אנטיוכוס מקדש ליופיטר. אנטיוכוס אף הקים רובע חדש לעיר, אשר נקרא על שמו אפיפניא. הקמת הרובע הייתה נחוצה עקב הגידול המתמיד באוכלוסיית העיר. באפיפניא נוסדה  אגורה חדשה, כך שכעת היו בעיר שני שווקים. באגורה זו נבנה גם מבנה הבולטריון של העיר. על מנת לספק את צריכת המים המוגברת של העיר לאחר הקמת הרובע החדש, הקים אנטיוכוס אמת מים חדשה.
לאחר מותו של אנטיוכוס הרביעי (163 לפנה"ס) הממלכה הסלאוקית חדלה לשחק תפקיד מרכזי בבמה העולמית, ומעמדה של העיר אנטיוכיה נשחק עם הזמן בצורה הדרגתית. בנוסף לכך, בשנת 148 לפנה"ס תועדה רעידת אדמה אדירה, אשר גרמה להרס נרחב בעיר.
דמטריוס השני, נינו של אנטיוכוס הרביעי, פיזר את רוב צבאו לאחר שהנחיל תבוסה לאלכסנדר באלאס בשנת 147 לפנה"ס. אזרחי אנטיוכיה, יחד עם החיילים המשוחררים אשר רצו להפיל את דמטריוס, פתחו במרד נגדו. דמטריוס נוכח כי לרשותו עומד מספר מצומצם של שכירי חרב יוונים, ושלח לקרוא לעזרה מיונתן הוופסי, אשר היה הנציב ביהודה מטעם הסלאוקים. יונתן שלח תגבורת של 3,000 שכירי חרב יהודים. משנודע לתושבי אנטיוכיה על התגבורת המגיעה, ניסו לצור על הארמון ולתפוס את דמטריוס. דמטריוס שלח את הכוחות היוונים והיהודים כנגד ההמון, אולם ההמון הניסם. לאחר שהניסם ההמון, טיפסו החיילים היהודים על גגות הבתים והחלו להשליך חניתות על ההמון ולהצית בתים באש. ההמון החל לסגת, כשאחריו דילגו החיילים היהודים מגג לגג והמשיכו להטיל בהם חניתות וברחובות תקפו החיילים היוונים. לאחר שראו האזרחים את מספר ההרוגים הרב בצידם (100,000 הרוגים מתוך אוכלוסייה כוללת של כ-120,000 לפי ספר מקבים א', על אף שהוטל ספק באמינות מספר זה) נכנעו. באישורו של דמטריוס בזזו החיילים היהודים את אנטיוכיה, כשכרם. לאחר בזיזת העיר גורשו רבים מתושביה לחלקים אחרים בסוריה. השימוש בשכירי חרב יהודים על מנת לדכא מרידה מקומית תרם לרגשות הזעם כנגד הקהילה היהודית.
לאחר שרשרת של מלכים חלשים, חלקם שלטו לשנים בודדות, חלקם טענו לשליטה בו זמנית עם מלכים אחרים, פנו אזרחי סוריה לעזרה חיצונית. בחירתם הייתה בטיגראנס, מלך ארמניה. טיגראנס החל את שלטונו על הממלכה הסלאוקית בשנת 83 לפנה"ס. בתחילת שלטונו היה אהוד על האוכלוסייה, אך עם השנים נהפך לעריץ. אזרחי סוריה נאלצו שוב לחפש עזרה חיצונית. הפעם מצאו מבוקשם ברומא. כשטיגראנס נסוג מסוריה למלחמה ברומא באסיה הקטנה, הגיע לאנטיוכיה הטוען לכתר אנטיוכוס ה-13, בתמיכה רומית, אך התקשה לאחד את המלכות תחתיו. לאחר שמאסה רומא מתקופת המאבקים על כס השלטון של הממלכה הסלאוקית, החליטה לספח אליה את הממלכה ב-65/4 לפנה"ס, בכך נסתיימה התקופה ההלניסטית באנטיוכיה והחלה התקופה הרומית.