หลังสงครามพิวนิกครั้งที่ 2 (218 ปีก่อนคริสต์ศักราช - 201 ปีก่อนคริสต์ศักราช[13]) ถือได้ว่าคาบสมุทรไอบีเรียเกือบทั้งหมดตกอยู่ภายใต้อำนาจของโรม หลังจากที่ขับไล่ชาวคาร์เทจออกไปแล้ว การเข้าครอบครองดินแดนก็ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว เหลือเพียงแต่เมืองทางตอนใน (นูแมนเชีย) และเมืองแถบอัสตูเรียสและกันตาเบรียบางแห่งเท่านั้นที่ยังคงต้านกำลังของโรมไว้ได้

ในปีที่ 197 ก่อนคริสต์ศักราช ชาวโรมันได้แบ่งดินแดนไอบีเรียออกเป็น 2 ส่วน[20][21] คือ ฮิสปาเนียซีเตรีออร์ (Hispania Citerior) และฮิสปาเนียอุลเตรีออร์ (Hispania Ulterior) พัฒนาเมืองที่มีอยู่ก่อนแล้วในบริเวณนี้ เช่น โอลิสซีโปและตาร์ราโก รวมทั้งสร้างเมืองไกซาเรากุสตา เอเมรีตาเอากุสตา และวาเลนเตีย เศรษฐกิจขยายตัวมากขึ้น ฮิสปาเนียกลายเป็นอู่ข้าวอู่น้ำและเป็นแหล่งโลหะที่สำคัญของโรมัน เมืองท่าต่าง ๆ ในดินแดนนี้ได้ส่งออกทอง[22] ดีบุก เงิน[22] ตะกั่ว ไม้[22] ข้าวสาลี น้ำมันมะกอก[22] ไวน์[22] ปลา และการุม[22] (น้ำปลาชนิดหนึ่ง) ไปสู่ตลาดโรมัน

กระบวนการทำให้เป็นโรมันนั้นเริ่มขึ้นในฮิสปาเนียเมื่อประมาณ 110 ปีก่อนคริสต์ศักราช (เรื่อยไปจนถึงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 3) มรดกที่โรมันได้ทิ้งไว้ให้เป็นรากฐานของอารยธรรมสเปนได้แก่ ภาษา ศาสนา วัฒนธรรม กฎหมาย รวมทั้งสาธารณูปโภคต่าง ๆ เช่น ถนน ท่อส่งน้ำ โรงละคร ระบบชลประทาน เป็นต้น ชาวฮิสปาเนียและผู้สืบเชื้อสายจากทหารโรมันหรือผู้ตั้งถิ่นฐานชาวโรมันในฮิสปาเนียเกือบทั้งหมดได้รับสถานะเป็นพลเมืองโรมันเมื่อถึงปีที่ 73 ก่อนคริสต์ศักราช[23] ซึ่งจักรพรรดิทราจัน จักรพรรดิเฮเดรียน และจักรพรรดิเทโอโดซีอุสที่ 1 ต่างก็ประสูติในฮิสปาเนีย[22][24] รวมทั้งจักรพรรดิมาร์กุส ออเรลีอุสก็ทรงมีเชื้อสายฮิสปาเนียเช่นกัน[25]

เมื่อสิ้นสุดสงครามกันตาเบรีย (Cantabrian Wars; Guerras Cántabras) ในปีที่ 19 ก่อนคริสต์ศักราช จักรวรรดิโรมันที่มีจักรพรรดิออกุสตุสเป็นผู้นำก็สามารถเอาชนะชนพื้นเมืองและครอบครองดินแดนไอบีเรียทั้งหมดได้สำเร็จ[26] หลังจากพยายามอยู่นานถึง 200 ปี จากนั้นได้แบ่งเขตการปกครองใหม่ออกเป็น 3 มณฑล[27] ได้แก่

• ฮิสปาเนียตาร์ราโกเนนซิส (Hispania Tarraconensis) ครอบคลุมภาคเหนือ ภาคกลาง และภาคตะวันออกของคาบสมุทร เมืองหลวงคือตาร์ราโก
• ฮิสปาเนียไบตีกา (Hispania Baetica) ครอบคลุมภาคใต้ซึ่งปัจจุบันคือบริเวณแคว้นอันดาลูซิอา (ยกเว้นจังหวัดอัลเมริอา จังหวัดกรานาดา และจังหวัดฆาเอน) เมืองหลวงคือกอร์ดูบา
• ลูซีตาเนีย (Lusitania) ครอบคลุมภาคตะวันตกซึ่งปัจจุบันคือบริเวณแคว้นเอซเตรมาดูราและประเทศโปรตุเกส เมืองหลวงคือเอเมรีตาเอากุสตา

โรมันมีอำนาจครอบครองฮิสปาเนียมาจนถึงช่วงที่จักรวรรดิฝั่งตะวันตกล่มสลายลงในคริสต์ศตวรรษที่ 5 เมื่อทางศูนย์กลางของจักรวรรดิไม่สามารถแบ่งสรรกำลังทหารมาปกป้องดินแดนของตนได้อีกต่อไป ชาวฮิสปาเนียก็ต้องอยู่ใต้อำนาจของผู้ปกครองใหม่นั่นคือ อนารยชนเผ่าเยอรมันกลุ่มต่าง ๆ ที่มาจากยุโรปกลาง