Legendide kohaselt rajas Ostia Ancus Marcius, kes hävitas Tiberi suudmes asunud Ficana ja rajas selle asemel merele lähemale Rooma koloonia. Esimesed teated Ostiast pärinevad 7. sajandist e.m.a, vanimad arheoloogilised leiud pärinevad seal küll 4. sajandist e.m.a.[1] Vanimaks hooneks, mis on säilinud, on Castrum ja Capitolium, mis rajati 3. sajandil e.m.a.[2]

1. sajandil e.m.a kujunes Ostia Gaius Mariuse ja Sulla vaheliste lahingute tallermaaks. Marius ründas linna aastal 87 e.m.a. Pärast selle rüüstamist suundus ta edasi Antiumi, Aricia ja Lanuviumi peale.[3]

Aastal 68 e.m.a rüüstasid linna piraadid. Piraadid põletasid maha sealse sadama ja hävitasid rooma laevastiku.[4] Pompeius kasutas tekkinud olukorda, et saada foorumil õigus piraatide vastu tegutseva sõjaväe moodustamiseks. Ostia taastamisel rahastas müüride ehitamist Marcus Tullius Cicero.[5]

 

Vanad laohooned

Tiberiuse ajal valmis linna foorum. Julius Caesar soovis Rooma paremaks viljaga varustamiseks Ostiasse uue sadama rajada. See valmis siiski alles Claudiuse ajal, ent juba Trajanuse ajal oli sinna kogunenud liialt palju setteid ja alustati veel uuema sadama rajamist. Koos Civitavecchiasse rajatud konkureeriva sadamaga põhjustas sealse sadama amortiseerumine Ostia allakäigu.[6]

Tol perioodil oli Ostia korraliku infrastruktuuriga linn, millel oli oma tuletorn. Linnast on leitud 18 mitraismi templit, mis näitab selle usundi suurt populaarsust.[7] Linnast on avastatud ka avalik käimla, tuletõrjedepoo, teater ja mitu sauna. Aastail 1960–61 toimunud väljakaevamistel avastati sealt ka sünagoog, mis on vanim teadaolev sünagoog Euroopa aladel.[8]

 

Suurim Ostia saunakompleks

II sajandil kasvas linna elanike arv 50 000-ni ja saavutas haripunkti III sajandil, mil seal võis olla kuni 100 000 elanikku. Tol ajal sai Ostiast ka piiskopkonna keskus, mille katedraaliks oli Santa Aurea. Constantinus I otsusel kujunes aga Rooma sadamaks Ostia asemel Tiberi põhjakaldal asuv Portus. Nõnda kujunes Ostia tähtsast sadamalinnast jõukate roomlaste elupaigaks. Varem hoonestuses tähtsat rolli mänginud korterelamute asemele hakati rajama villasid, ühtlasi kahanes ka Ostia rahvaarv.[9] Linna allakäik ei olnud siiski kiire, sealsete tänavate sillutist remonditi ja alles jäid ka avalikud saunad (IV sajandil oli neid Ostias 26). Uusi kirikuid ja sillutatud tänavaid rajati ka linnamüürist lõuna poole, kuhu rajati uus väike sadam ja kujunes uus ärikeskus.

Aastal 409 vallutasid linna Alarich I väed, seejärel kuulutati seal keisriks Priscus Attalus.[10] 414 kirjutas poeet Rutilius Claudius Namatianus Ostia sadamate halvast seisukorrast, mida on peetud tunnistuseks linna allakäigust.[11] Uuemad arheoloogilised uuringud näitavad, et toona olid sadamad siiski funktsionaalsed ja seda lõiku peetakse kirjanduslikuks võtteks, mis näitab Rooma üldist allakäiku.

Rooma riigi languse järel püsis Ostia mõnda aega iseseisva linnana, kuigi kannatas barbarite rüüsteretkede all. Pidevas languses olev linn hüljati IX sajandil, pärast araabia piraatide rüüsteretki. Aastal 849 toimus linna all lahing kristlaste vägede ja araabia piraatide vahel. Ostia elanikud asusid ümber Gregoriopolisesse.