Ко II в. н. э. Ольвия достигла экономического подъема. Окраинный район в Нижнем городе благоустраивается. Вдоль его улиц сооружаются водосточные канавы. Ведется строительство общественных зданий: гимнасия, бани, портика (IPE, I², 40, 474, 181). Увеличиваются размеры домов. В одном из них открыто помещение с мозаичным полом из разноцветной гальки (Славин Л.М., 1967, с. 59). Другой дом имел восемь помещений, одно из которых служило лавкой (Фармаковский Б.В., 1913; Леви Е.И., Карасев А.Н., 1955, с. 239 сл.). В Верхнем городе открыт богатый дом с перистильным двором (Книпович Т.Н., 1953б). Особое внимание во II в. уделялось сооружению оборонительных стен. Реконструируются старые стены. Когда же ольвиополиты, теснимые варварскими племенами, принуждены были в середине II в. обратиться за помощью к римской империи, и в Ольвию был направлен римский гарнизон, в южной части Верхнего города возводится укрепленная цитадель (табл. IX, 4). Она отделялась от остальной территории города стенами, значительно превосходящими по своей мощности оборонительные сооружения I в. н. э. Ее северная стена толщиной 3 м возведена из огромных плит, достигающих в длину 1,50 м. Стены были укреплены башнями; частично открыты остатки двух башен, около главного входа, к которому вела улица, сохранившая направление главной магистрали догетского периода. Башня к востоку от ворот не совсем симметрична с западной, отличаются башни и по своим размерам (Фармаковский Б.В., 1908, с. 18 сл.). Незначительный остаток северной стены был выявлен и в северо-западной части цитадели (Книпович Т.Н., 1956а). Северную стену цитадели, на всем ее протяжении ограждал ров (табл. IX, 4). На юго-западной границе цитадели, вдоль склона Заячьей балки к заново отремонтированным стенам, шириной в 3,50 м пристраиваются боевые башни.

Внутри цитадели открыты остатки двух зданий, связанных с пребыванием римского гарнизона. Около северной стены сохранился частично подвальный этаж большого здания. В одном из его помещений находилась цистерна (Фармаковский Б.В., 1908, с. 9 сл.). В центре цитадели на перекрестке двух улиц, одна из которых являлась главной магистралью, ведшей в Нижний город, обнаружены остатки претория. Открыт подвальный этаж из семи больших помещений. На территории цитадели вблизи главного входа, открыты развалы монументальных плит от храма Аполлона Простата. Определение их, как принадлежавших храму, было сделано Б.В. Фармаковским на основании скопления в данном районе посвятительных надписей Аполлону (Фармаковский Б.В., 1960б, с. 11, 12; 1926а).

Во II в. разросся гончарный район в Нижнем городе. Открыты печи округлой формы (диаметром до 2 м) для изготовления сосудов и мелких изделий и большие печи прямоугольной формы с двумя подпорными столбами, аналогичные печи для обжига черепицы, открыты за городской стеной (Ветштейн Р.И., 1958, с. 65). Во II в. продолжали функционировать винодельни в Верхнем городе. Вместо старого зернохранилища сооружается новое, включавшее более 100 ям (табл. IX, 4). В районе северной оборонительной стены города, на территории Нижнего плато, еще на рубеже I–II вв. н. э. устраивается пекарня. Ее здание полуподвального характера, площадью 290 м² примыкало к Восточной улице и имело семь помещений. Выделяется центральное помещение с большой овальной печью. В северной половине здания найдены два пифоса; один из них служил для хранения муки, второй — для воды. В западной части располагались жилые комнаты (Славин Л.М., 1940, с. 59 сл.). Ряд хозяйственных построек был в это время вынесен за пределы города (Крыжицкий С.Д., 1968, с. 142–145).

Все производственные сооружения первых веков прекращают свое существование в первой половине III в. н. э., замирает жизнь и на большинстве поселений Ольвийской хоры. В первой четверти III в. прекращается и чеканка монет Ольвии. В III в. не возводят новых построек, производятся только ремонты общественных зданий и домов. От IV в. сохранились лишь остатки кузнечной мастерской вблизи заброшенного претория (Штительман Ф.М., 1955, с. 62, 63). Уход римского гарнизона в середине III в. привел к тому, что ольвиополиты не смогли противостоять все усиливавшемуся натиску кочевых племен и в IV в. жители покинули город.

Некрополь в Ольвии по своей площади равнялся примерно территории города. Большое количество курганов, сосредоточенных главным образом у внешних границ, дало основание для наименования ольвийского некрополя «Урочищем ста могил» (Фармаковский Б.В., 1903б, с. 5). Некрополь пересекал ряд проселочных дорог, которые шли от Северных и Западных городских ворот. Кроме того, имелись дороги местного значения, делившие территорию некрополя на ряд участков.

Историческая топография некрополя полностью еще не выяснена (табл. VIII). Можно говорить, что погребения VI–V вв. до н. э. были сосредоточены к западу от северо-западного края городища, занимая в это время и северную окраину города эпохи эллинизма. В V в. до н. э. территория значительно расширяется к западу от Заячьей балки, а с конца IV в. до н. э. — к северу от Северной балки, распространяясь на площадь нынешнего села Парутино. Со II в. до н. э. до первых веков нашей эры хоронили в основном на западном склоне Заячьей балки, а также на заброшенной части города догетской эпохи (Фармаковский Б.В., 1926б, с. 177; Книпович Т.Н., 1940в, с. 94–104; Козуб Ю.I., 1974, с. 7, 8; Парович-Пешикан М.Б., 1962, с. 36, 37).

Основным обрядом погребения в Ольвии было трупоположение. Захоронения производились в могилах трех типов: грунтовых, подбойных и склепах (Фармаковский Б.В., 1903б, с. 9 сл.). Грунтовые могилы представляли собой прямоугольный колодец длиной 1–3 м, шириной 0,35-1,55 м, впущенный в материк на глубину 0,70-2,70 м. В подбойных могилах захоронение производилось в прямоугольной нише, вырытой в одной из стенок колодца, которая затем закладывалась камнем, или сырцом; в эллинистическое время встречается заклад из амфор (глубина могил 1,15-3,20 м, длина 1,20-3,10 м, ширина 1 м, высота подбоя 0,30-1 м). Земляные склепы отличались большими размерами и тем, что к ним с дневной поверхности вели пологие или ступенчатые спуски-дромосы. Напротив входа вырезалась прямоугольная камера с округлым сводом, которая также по совершении захоронения закладывалась каменными плитами или сырцовой стенкой (глубина склепов от 2 до 7 м, длина камеры 2,50-3,80 м, ширина 1,50-2,50 м, длина дромоса в основном в 2,5 раза превышала глубину склепа). В некоторых склепах имелись лежанки, в стенах — небольшие ниши. Иногда склепы белились, покрывались цветной штукатуркой.

В эллинистическое время были распространены склепы каменные, которые некоторые исследователи именуют каменными ящиками (Парович-Пешикан М.Б., 1974, с. 38 сл.). Обычно над ними возводился курган. Особого упоминания заслуживают два каменных склепа II в. н. э., один из них под Зевсовым курганом, второй — склеп Еврисивия и Ареты (Фармаковский Б.В., 1902в; 1906а). Встречаются также захоронения младенцев в амфорах (Книпович Т.Н., 1940в, с. 303). Ориентация могил различна, главным образом запад-восток. Положение костяков — вытянутое на спинке. Скорченные погребения встречаются редко, преимущественно в раннее время (Козуб Ю.I., 1974, с. 20–23). Погребения совершались в деревянных гробах или саркофагах. Дно могил покрывалось обычно травой или соломой. Наряду с трупоположением в Ольвии, особенно, в ранний период существовало трупосожжение. Отдельные случаи кремации были зафиксированы Б.В. Фармаковским не только на некрополе, но и в черте города (ОАК за 1908 г., с. 68, 69), В.Н. Ястребовым — на некрополе (ОАК за 1894 г., с. XXX). Представляют интерес остатки двух кострищ в круге из амфор, открытые в 1911 г. (ОАК за 1911 г., с. 15) и в 1926 г. (Фармаковский Б.В., 1929, с. 66–69). При раскопках некрополя найдено огромное количество разнообразных предметов: вазы, оружие, украшения, амулеты, монеты, амфоры, особенно часто курильницы. Встречаются кости от положенных в могилу кусков мяса, краски, смола и др. Найдено чрезвычайно мало надгробий. Однако, Б.В. Фармаковский полагал, что надгробия имелись, но были расхищены еще в древности. По типам захоронений и обряду некрополь Ольвии в основном сходен с некрополями греческих городов (Фармаковский Б.В., 1903б, с. 6, 22, 23).