Al termine della seconda guerra punica, libera dall'assedio cartaginese, Torino strinse un'alleanza con Roma per ragioni difensive. Il villaggio venne riedificato e gli venne attribuita la tipica pianta degli accampamenti militari romani. Rettangolare nelle sue linee generali, verso nord est alla confluenza tra Dora e Po doveva adattarsi al percorso sinuoso dei fiumi e all'acquitrino. A nord era delimitato dalle odierne via della Consolata e via Giulio; a est dai Giardini Reali e Palazzo Madama, via Accademia, via Santa Teresa; a sud da via Cernaia e corso Siccardi. Il perimetro totale era di 2960 metri, circa 50 volte più piccolo di quello attuale.
Le mura romane erano alte 7 metri e spesse 2. C'erano 4 porte: la Porta Palatina, la Decumana (ora compresa nell'edificio di Palazzo Madama), la Porta Marmorea (tra via San Tommaso e via Santa Teresa), la Porta Pretoria (tra via Garibaldi e via della Consolata). La città era tagliata dalle 2 vie tradizionali: la decumana (attuale via Garibaldi) e il cardo maximus, che univa la Porta Marmorea e la Porta Palatina. Le vie erano strette, ma ben lastricate e fornite di fognature, le abitazioni erano perloppiù a un piano (solo ai patrizi era consentito edificare case su più piani) e un teatro all'aperto, di cui si osservano ancora le vestigia in via XX Settembre, consentiva la rappresentazione di spettacoli per feste e celebrazioni.