Alla presenza romana evocata da numerosi monumenti ben conservati, la città di Aosta deve la sua fondazione: Augusta Pretoria fu edificata nel 25 a.C. nel cuore del territorio salasso, quando all'epoca di Augusto s'intensificarono i rapporti tra l'impero e il nord della Gallia e si crearono le condizioni per un'estensione dei confini verso l'area germanica.
Il rettangolo caratteristico dell'abitato deriva dai limiti naturali segnati a nord dal pendio della montagna, a est dal corso del Buthier e a sud da quello della Dora Baltea. Segno della presenza e della potenza di Roma che nel 25 a.C. aveva definitivamente sconfitto il popolo dei Salassi e fondato la nuova colonia, l'arco onorario dedicato all'imperatore Augusto si trova lungo la strada che portava alla monumentale Porta Prtoria. L'Arco d'Augusto si caratterizza per la sua severa imponenza, tipica dell'architettura del tardo periodo repubblicano. I pilastri che lo fiancheggiano presentano ai quattro angoli delle semicolonne su basi attiche sormontate da capitelli corinzi. Nell'antico sobborgo del Ponte di Pietra, a circa 150 metri a est dell'Arco onorario di Augusto, c'è un notevole esempio di ponte romano: la sua struttura è a una sola arcata ribassata. il diametro è di circa 17 metri, mentre la larghezza, parapetti compresi, è di 5,95 metri.
Aosta è tra le poche città di origine romana a conservare quasi intatta la sua cinta muraria, una poderosa cortina che faceva della colonia augustea una sicura cittadella fortificata.
La cinta (727,5 metri sui lati lunghi e 574 metri su quelli corti) è costituita da un solido muro in opera cementizia, fatto di ciottoli di fiume annegati nella malta. Di notevole impatto architettonico è il Criptoportico forense, monumentale costruzione che delimitava un'area sacra dedicata al culto. Si tratta di un edificio seminterrato dalla forma a ferro di cavallo quadrangolare, costituito da un doppio corridoio con volte a botte sostenute da robusti pilastri in blocchi di calcare travertinoso, finemente intonacato e illuminato da finestre a bocca di lupo. Il Teatro romano di Aosta è invece un capolavoro dell'architettura provinciale romana dell'Alto Impero e della sua facciata si conserva la monumentale parete - che si innalza per 22 metri - traforata da arcate e da finestre. La cavea, la struttura concava a semicerchio destinata ad accogliere il pubblico, era costituita da vari livelli di gradinate che giungevano fino al terzo ordine di finestre del muro perimetrale. Ancora: del grandioso Anfiteatro di Augusta Pretoria - di forma ellittica e che misurava 9474 metri circa - restano visibili solo otto arcate del settore nord-ovest, inglobate nelle strutture dell'attuale convento di San Giuseppe, e alcune porzioni delle strutture portanti. Da ricordare inoltre l'importante necropoli di epoca romana individuata poco fuori dalla occidentale Porta Decumana, lungo la via pubblica che, attraverso il colle del Piccolo San Bernardo, conduceva alle Gallie, e la villa della Consolata, un edificio suburbano utilizzato per l'abitazione e per l'attività agricola collegata a un podere circostante.
Localizzata nell'angolo nord-est della cinta muraria di Augusta Prtoria con gli edifici aggregati e le aree di pertinenza, la Torre dei Balivi rappresenta uno dei complessi monumentali più significativi e imponenti del capoluogo valdostano. Dopo un importante intervento di recupero, che ha tra l'altro fornito preziose informazioni sulla storia della nascita della città di Aosta, il monumento è stato riaperto in vista del suo prossimo utilizzo come sede dell'Istituto musicale pareggiato della Valle d'Aosta.
Il ponte-acquedotto di epoca romana sul torrente Grand Eyvia, che sorge a Aymavilles in prossimità del villaggio di Pont d'Ael, è, infine, un museo a cielo aperto, a partire dall'iscrizione che consente la datazione all'anno 3 a.C., ricordandone il promotore e proprietario, Caius Avillius Caimus, originario di Patavinum (Padova). Grandiosa opera in muratura e blocchi di pietra da taglio, è alta 56 metri e lunga più di 50. La struttura comprendeva un passaggio coperto, largo circa un metro, e un canale superiore scoperto, col fondo in lastre di pietra, che permetteva lo scorrimento dell'acqua captata da sorgenti della riva sinistra del torrente.