У 40-х рр. ІІ ст. римські війська було вкотре введено в Херсонес або принаймні на територію поблизу Херсонеса, в сучасну Балаклаву. З цього часу римські війська довгостроково були присутні у місті та його околицях. Це привело до економічного підйому, що тривав більш як сто років, і до укріплення військово-політичних позицій Римської імперії в Тавриці. У Балаклаві базувалася римська ескадра, стояли військові кораблі Римського флоту. Про таку імовірність свідчить присвята, викарбувана на замовлення моряка з лібурни «Стріла».
З середини ІІ ст. до третьої чверті ІІІ ст. Херсонес був значною базою римської військової присутності, на території його цитаделі військовослужбовці проводили суттєві будівельні роботи. Це був головний опорний пункт у регіоні. Не виключено, що стратегічною метою було включення частини Таврики до складу Римської імперії. Але до цього не дійшло. Натиск «варварів» на дунайські кордони призвів до того, що римські війська були виведені як з усіх пунктів Таврики, так і з самого Херсонеса. Лише 250 р. вони знову дислокуються, вже в самому місті, залишаються тут недовго і цим закінчується понад столітня історія римської присутності в Криму.
За цей час Херсонес укріпив своє становище і убезпечив себе від навколишніх «варварських» племен, а також розширив зону власного економічного впливу. Звичайно, від контролю доріг і своїх пунктів дислокації римська військова адміністрація також мала економічні вигоди.
У другій половині ІІ ст. н. е. Херсонес знову добивався елевтерії. Відіслав посольство до Риму, та це не дало результату. Лише за допомогою знатних людей метрополії Гераклеї Понтійської цих прав вдалося досягти. В Північному Причорномор’ї лише Херсонес отримав елевтерію, а Тіра та Ольвія наприкінці ІІ ст. н. е. – автономію. На відміну від елевтерії, права автономії були не такими широкими. Вони гарантували місту внутрішнє самоуправління. Водночас, внутрішнє життя таких міст контролювала римська адміністрація.
Монетне карбування припинилося в Херсонесі за імператора Галлієна (252–268 рр.), і відтоді ринок наповнився боспорськими та римськими монетами. За імператора Зинона (474–491 рр.) монетне карбування відновилося, хоча в обігу продовжували використовувати більш давні монети.
У трактаті Константина Багрянородного «Про управління імперією» цілу главу присвячено Херсонесу. Тут йдеться про присутність римських військ у місті, про участь херсонесців у боспорсько-римських війнах межі ІІІ–ІV ст. на боці імперії. Написи і археологічні дані підтверджують, що римська залога, сформована з підрозділів Мезійської армії, розташовувалася в Херсонесі з середини ІІ ст. із перервами у другій чверті ІІІ ст. аж до 250 р., коли центуріон І Італійського