Neapolis non era una città guerriera, ma dovette presto difendersi da due scomodi vicini: i Sanniti, che non tentarono la conquista armata della città, ma preferirono intessere con i napoletani rapporti di tipo commerciale anche se nel 423 a.C. conquistarono Cuma scacciandone gli abitanti, e i Romani, che intuendo le potenzialità di Neapolis e del suo porto, erano determinati ad espandere verso sud il proprio dominio.
I primi rapporti tra Roma e Neapolis furono improntati all'amicizia e al tentativo di stipulare accordi, e, nonostante i tentativi di Annibale di sobillare i suoi abitanti contro Roma, Neapolis fu promossa a municipio romano, perdendo parte delle sue autonomie, sebbene restassero ancora in vigore le fratrìe e le figure di arconti di tradizione greca.
Del resto, Neapolis era per Roma un importante veicolo della cultura e della civiltà greca: la città e i suoi dintorni divennero meta privilegiata per le residenze estive dei patrizi romani, che costruirono tra Puteoli e Sorrento lussuose ville (Scipione l'Africano, Silla, Tiberio, Caligola, Claudio, Nerone, Bruto e Lucullo, ad esempio, scelsero queste terre per riposo e diletto; Cicerone, Orazio, Plinio il Vecchio, Virgilio, trovarono qui ispirazione per il proprio genio artistico).
Napoli era insomma un centro di raffinata cultura, un lembo di Grecia nella penisola italica, che i romani seppero sempre rispettare e apprezzare, evitando di inquinarlo e opprimerlo. Nel 82 a.C., nella lotta a Mario e Silla, trovandosi a parteggiare per il primo, la città dovette subire le devastazioni e le stragi compiute dal secondo, animato dal desiderio di vendetta per l'affronto subito; ciò privò oltretutto Neapolis della sua flotta e dell'isola d'Ischia e ne compromise il commercio a tutto vantaggio di Pozzuoli, dando l'avvio ad un periodo di decadenza.
A Neapolis si formò la congiura per uccidere Cesare (sembra che Cassio partì proprio da uno dei lidi della città per andare a compiere il celebre omicidio), proprio nel periodo in cui Miseno surclassava la città per importanza commerciale del suo porto e l'aristocrazia romana veniva ormai in città quasi solo per organizzare manifestazioni culturali e spettacoli.
Con la successiva trasformazione da municipio romano a colonia, in città andò affermandosi sempre più la lingua latina e si ebbe una graduale ripresa dal periodo di decadenza (narrato anche da Petronio nel suo Satyricon), con un conseguente aumento della popolazione e un incremento dei commerci dovuto alla presenza alessandrina dall'Oriente nel I secolo.