Τα χρόνια που η Μακεδονία ήταν στην αφάνεια, η Θάσος επωφελείται και γίνεται ο αφοσιωμένος ακόλουθος της Ρώμης. Της έμεινε πιστή παρόλο που η συνέπεια ήταν να υποστεί μια σκληρή πολιορκία. Μετά τη νίκη της Ρώμης, η υιοθέτησε εχθρική στάση έναντι της Μακεδονίας. Το 80 π.Χ. εξάλλου, κέρδισε μια καλή ανταμοιβή, όταν ο Λεύκιος Σύλλας υποχρέωσε τη Σύγκλητο να πάρει μια απόφαση που έδινε στην πολιτεία προνόμια και ασυλία και της γύριζε πίσω τα εδάφη της στεριάς.
Η θέση της Θάσου λοιπόν αποκαταστάθηκε, το εμπόριο της ήταν ιδιαίτερα ανθηρό και αρκετοί πλούσιοι Θάσιοι άρχιζαν να παίζουν ενεργό ρόλο στην πολιτική ζωή της περιοχής, κάνοντας τους διαμεσολαβητές ανάμεσα στους εγκατεστημένους στη Θεσσαλονίκη άρχοντες και στην υπόλοιπη Ελλάδα. Από αρχαιολογική οικιστική άποψη, η περίοδος δεν παρουσιάζει μεγάλη δραστηριότητα και οι πληροφορίες που έχουμε είναι λίγες. Στην αγορά χτίζεται η Λοξή Στοά (2ος π.Χ. αιώνας) και εγκαθιδρύεται το μνημείο του Θεαγένη. Γενικά, η εικόνα της πόλης δεν αντανακλά την εικόνα την οποία πιστεύεται ότι είχε η Θάσος την περίοδο αυτή και έχει κανείς την εντύπωση ότι η υποχώρηση, που είχε ήδη αρχίσει από τα μέσα του 3ου π.Χ. αιώνα, εντάθηκε περισσότερο.
Όσο η Θάσος βρισκόταν υπό Ρωμαϊκή κατοχή, παρέμεινε ελεύθερη μόνο κατ' όνομα. Γι' αυτό και ο Πλίνιος την αναφέρει ως ελευθέρα μέχρι την εποχή των Φλαβίων, οπότε ο Βεσπασιανός (69-70 μ.Χ.) ένωσε τη Θάσο με την επαρχία της Θράκης, η οποία αποτελεί από εδώ και στο εξής τμήμα της κοσμοκράτειρας Ρώμης. Φαίνεται όμως ότι ενώ τα χρόνια αυτά έχασε την ελευθερία της, ανέκτησε την παλιά της ευημερία και τον πλούτο, όπως μαρτυρούν και οι πλούσιοι σαρκοφάγοι που σώζονται από την εποχή αυτή.
Στα τελευταία σκιρτήματα της ρωμαϊκής δημοκρατίας, οι Θάσιοι δε μένουν αμέτοχοι. Στην τελική αναμέτρηση των δημοκρατικών Βρούτου και Κάσιου με τους αντιπάλους τους Αντώνιο και Οκτάβιο, που έγινε στους Φιλίππους, η Θάσος θέλοντας και μη χρησιμοποιήθηκε ως βάση και κέντρο επισιτισμού από τους δημοκρατικούς. Στη Θάσο μετέφερε ο Βρούτος τον Κάσσιο, που αυτοκτόνησε στην πρώτη αυτή μάχη των Φιλίππων αποδίδοντας του τις τελευταίες τιμές. Εκεί επίσης, μετά τη δεύτερη μάχη και το θάνατο του Βρούτου, κατέφυγαν εδώ πολλοί επιφανείς Ρωμαίοι. Το φθινόπωρο του 42 π.Χ. πάντως, ο Αντώνιος, νικητής πλέον, επέβαλε εναντίον της αντίποινα. Η δυσμένεια ευτυχώς δεν κράτησε για πολύ, γιατί ο Αύγουστος και η οικογένεια του ξανάδωσαν στο νησί τα παλιά του προνόμια, ωστόσο η πορεία και η εξέλιξη του θα είναι στο εξής συνδεδεμένη με την ιστορία της Ρώμης και των αυτοκρατόρων της, πράγμα που αντανακλάται στην κοινωνική του ζωή και στους θεσμούς.
Παράλληλα, συνεχίζεται η κοινωνική της εξέλιξη κι ένας μικρός αριθμός οικογενειών κρατάει στα χέρια του τις δουλειές και τα χρήματα, ενώ οι γυναίκες αναλαμβάνουν ιερατικές λειτουργίες και ανακαινίζουν με έξοδα δικά τους τα ιερά. Στα χρόνια της αυτοκρατορίας, η κυβέρνηση της Ρώμης δοκιμάζει να ανανεώσει την αριστοκρατία και δημιουργεί μια νέα τάξη, τους «φίλους του Καίσαρος και φίλους της πατρίδος», τίτλο που έχουν οι περισσότεροι επιφανείς Θάσιοι από τον 1ο π.Χ. αι. Στα τέλη του 2ου μ.Χ. αι., συγκαταλέγεται στις αρχές μια Γερουσία. Οι αρχιερείς του Αυγούστου ασχολούνται με κατασκευές, προσφορές και παραστάσεις με σκοπό να επιδείξουν τα πλούτη τους. Φέρνουν αγώνες μονομάχων, «κυνήγια» και ανακαινίζουν το θέατρο, στα μέσα του 2ου μ.Χ. αιώνα. Όταν στα χρόνια του Κλαύδιου, ιδρύεται η επαρχία της Θράκης, η Θάσος επωφελείται και απαλλάσσεται από την υποχρέωση να προμηθεύει στρατιώτες αλλά και από κάποιες αγγαρείες στο ηπειρωτικό αυτοκρατορικό ταχυδρομείο.
Ως τον 4ο αιώνα μ.Χ. στα χρόνια του Αδριανού, η Θάσος παραμένει γεμάτη ζωντάνια και βρίσκεται σε μεγάλη άνθηση. Με τον ερχομό του Χριστιανισμού πολλαπλασιάζονται οι βασιλικές, όπως και στους Φιλίππους, όπου ο Απόστολος Παύλος έκανε το πρώτο του κήρυγμα σε ευρωπαϊκό έδαφος. Τέλος, στα βυζαντινά χρόνια, η Θάσος γίνεται η έδρα της Επισκοπής.
