La fondazione congiunta di Modena e Parma ad opera dei triumviri Marco Emilio Lepido, Tito Ebuzio Parro e Lucio Quinzio Crispino nel 183 a.C. costituisce un’ulteriore tappa del processo di penetrazione ed occupazione della Cispadana da parte dei Romani dopo la definitiva sconfitta inflitta ai Galli e la realizzazione della consolare via Emilia, avviata appena pochi anni prima (187 a.C.). In realtà la città preesisteva come centro autonomo anche prima della seconda guerra punica, all'inizio della quale venne presa d’assedio da parte dei Galli Boi e poi occupata dai Romani. Si ritiene che essa sia sorta come luogo fortificato poco avanti il secondo conflitto annibalico, tant'è che durante le vicende che coinvolsero Piacenza e Cremona fornì riparo ai coloni fuggitivi. Vista la forte connessione fra i Galli e l’area modenese, si è avanzata l’ipotesi che nei pressi di Mutina si trovasse il santuario celtico ove fu portata la testa del console Spurio Albino sconfitto alla Selva Litana. La crucialità della futura Modena si rivela anche quando nel 193 a.C. il console Lucio Cornelio Merula, dopo uno scontro dagli esiti molto incerti, riesce a sopraffare i Boi. L’impianto urbano di epoca repubblicana non dispone di molte evidenze archeologiche. Si presume che Mutina avesse una pianta rettangolare, più proiettata verso oriente rispetto al centro attuale e fosse racchiusa da una cinta muraria, peraltro testimoniata dalle fonti e ora attestata anche archeologicamente. Sul limite orientale o poco oltre scorreva un antico corso del torrente Tiepido. La via Emilia aveva funzione di decumano massimo, mentre il rettifilo di Rua Pioppa viene identificato come cardo maximus. Nella zona fra il cardine maggiore e viale dei Martiri era probabilmente ubicata l’area forense. A partire dall’età augustea ha inizio la monumentalizzazione delle aree cimiteriali, con recinti funerari, stele, monumenti a dado, a edicola o a tamburo, e infine con grandi sarcofagi di tipo ravennate. Anche quando con il III sec. d.C. una profonda crisi politica ed economica colpisce l’impero, riflettendosi specialmente sui ceti medi, Mutina mantiene uno stato di relativo benessere, grazie ad un sensibile rimodellamento dell’organizzazione rurale e produttiva. Agli inizi del IV sec. d.C. viene coinvolta nel conflitto fra Massenzio e Costantino e si consegna a quest’ultimo; ne consegue un periodo di ripresa per la città, che gode del favore imperiale ed annovera fra i suoi cittadini personaggi dell’aristocrazia legata alla corte. Descritta da Ambrogio alla fine del IV sec. d.C. nello stesso stato di abbandono in cui versavano altri importanti centri dell’Emilia, Modena era in realtà entrata in quella fase di inevitabili trasformazioni che sempre si determinano nel trapasso da un’epoca all'altra. In questo stesso momento muore il vescovo Geminiano e sul suo luogo di sepoltura, divenuto ben presto oggetto di culto, sorge la basilica ove più tardi verrà eretto il duomo, fulcro della vita cittadina nei secoli a venire.