Kr. e. 219-es második illír háborúban a Római Birodalom lerohanta a Narenta (Neretva) menti illír településeket.Újabb győzelmet arattak felettük Kr. e. 168-ban, amelynek során a rómaiak Szkodránál elfogták Gentiusz illír királyt.

Egy évszázaddal később, Kr. e. 48-ban Julius Caesar és Pompeius Dyrrachiumnál vívták meg a római polgárháború döntő ütközetét. A római fennhatóság a Nyugat-Balkánon Tiberius uralma alatt erősödött meg, aki Kr. u. 9-ben átszervezte a régió közigazgatását.

Mintegy négy évszázadon keresztül a római jelenlét gazdasági és kulturális felemelkedést hozott az illírek lakta területekre. A hegyek között élő nemzetségfők megtarthatták lokális hatalmukat, de egyúttal elismerték a Római Birodalom fennhatóságát.

A tengerparti sávban a rómaiak számos katonai tábort és kolóniát alapítottak, és latinizálták a helyi lakosságot. Emellett aquaeductusokat és utakat építettek (a korábbi illír katonai és kereskedelmi út helyén kiépítették a Dyrrachiumtól Bizáncig vezető Via Egnatiát), réz-, aszfalt- és ezüstbányákat nyitottak, s illír borok, sajtok, halak kerültek a rómaiak asztalára. Az illírek lakta terület kulturális központja Apollonia volt, ahova Julius Caesar is elküldte taníttatni unokaöccsét, a későbbi Augustus császárt.

Az illírek közül kiemelkedő karriert befutó katonák harcoltak a római légióban, illetve lettek tagjai a pretoriánus őrségnek. Néhány római császár – Traianus Decius, II. Claudius, Aurelianus, Probus, Diocletianus és I. Constantinus – szintén illír származású volt.