In seguito ai rinforzi militari e ai sostegni alimentari forniti da Karales (Cagliari), fondamentali per la sconfitta dei pompeiani a Tapso, Giulio Cesare decise di sdebitarsi con la città rendendola municipio dell'Impero Romano. Dopo un breve soggiorno, il 28 giugno del 46 a.C., il generale decise di partire per Roma, ma delle forti bufere lo costrinsero a trattenersi in vari porti sardi, tra cui quello dell'odierno Golfo dell'Asinara.
Qui si accorse della favorevole posizione geografica e delle molteplici risorse di un territorio fertile, adiacente al fiume
Riu Mannu; decise così di fondare in quel luogo una colonia romana col nome di
Turris Libysonis (l'odierna Porto Torres), l'unica a godere di questo status in Sardegna. La città divenne una postazione fondamentale per gli innumerevoli scambi con le altre regioni del Mediterraneo (come l'Africa e la Spagna) e, insieme al porto di Karales, commerciava direttamente con lo scalo di Ostia, senza mai assumere un ruolo strettamente militare.
L'economia della colonia
L'economia della colonia fu incrementata da diverse fiorenti attività:
Agricoltura: una consistente produzione di cereali, in gran parte destinata all'approvvigionamento di Roma.
Pesca: l'attività delle tonnare lungo la costa.
Artigianato e Edilizia: una forte produzione edilizia e la fabbricazione di ceramiche (lucerne, anfore e mattoni) organizzata in forni artigianali. Molti di questi forni vennero in seguito sacrificati per far spazio alla realizzazione frettolosa di una cinta muraria (V secolo d.C.), eretta per difendere la città dalle invasioni barbariche provenienti da Cartagine.
Attività mineraria: lo sfruttamento delle miniere di Canaglia e dell'Argentiera per l'estrazione di rame e argento.
Il progressivo sviluppo urbanistico attorno al bacino portuale confermava questo notevole e costante incremento commerciale.
Le grandi opere infrastrutturali
L'approvvigionamento idrico della colonia era garantito da un acquedotto (I secolo d.C.) lungo circa 30 km, in parte scavato nella roccia (come nella zona di Monte Angellu a Porto Torres) e con un tracciato parallelo alla moderna strada Carlo Felice. L'infrastruttura attingeva l'acqua da diverse sorgenti sassaresi, collegate da due distinte canalizzazioni (San Martino-Eba Ciara / Fonte del Re e San Quirico-Fonte Gutierrez / Conce), fino ad alimentare sia le domus private che i complessi termali.
I collegamenti della città con gli insediamenti e i territori della Nurra, da cui provenivano i cereali e i minerali, erano garantiti dal monumentale Ponte Romano. Risalente al I secolo d.C., il ponte fu edificato su sette arcate per una lunghezza di 135 metri e pavimentato con grandi lastre di trachite. Più volte restaurato nel corso dei secoli e oggi chiuso al traffico per tutelarne l'integrità, è considerato il monumento che rispecchia in modo più esemplare l'architettura ingegneristica romana in Sardegna.
In prossimità del ponte si trova il cosiddetto Palazzo di Re Barbaro, un imponente complesso termale composto da numerosi vani destinati ai bagni caldi (caldaria) e freddi (frigidaria), impreziosito da pavimentazioni in mosaici policromi e in bianco e nero, e completato da un criptoportico che chiudeva la struttura a sud.
Il declino
Si suppone che il declino della colonia romana sia iniziato a partire dalla metà del V secolo d.C., determinato da tre fattori concomitanti: la forte pressione delle espansioni barbariche (in particolare dei Vandali), la profonda crisi che colpì la cerealicoltura provocando l'abbandono delle campagne e l'imperversare della malaria nelle zone costiere.