La posizione di Cefalonia sulle rotte marittime da e per l'Occidente la rendono necessaria a Roma per espandersi a ovest. L'isola si lega al destino dell'impero romano intorno al 190 a.C.. Dopo la conquista romana le 4 città stato dell'isola (Krani, Sami, Pali e Pronnoi) perdono la loro indipendenza e vivono un iniziale periodo di declino economico e sociale. La popolazione si sposta dall'entroterra verso la costa e gli insediamenti si sviluppano fuori dalle vecchie mura delle città. Sami, grazie alla sua baia profonda e riparata in cui le navi commerciali possono trovare un ormeggio sicuro, diventa la principale città dell'isola e si impreziosisce di imponenti edifici, terme, infrastrutture portuali. La stessa espansione coinvolge, anche se in misura minore, tutte le città stato e nuovi insediamenti sorgono a Katelios e Fiskardo. Numerosi reperti dell'epoca si trovano ancora oggi a Skala, Agia Efimia, Sami e Vatsa nella penisola di Paliki.
Panormos è il nome del villaggio fondato dove oggi si trova Fiskardo. I monumenti finora ritrovati dimostrano che la città era strutturata e sviluppata come le altre prosperose città costiere del tempo. Data la sua centralità nello Ionio, rappresentava certamente un'importante stazione marittima. Dove un tempo sorgeva l'agora sono stati ritrovati una vasca olearia, un magazzino con grosse anfore. Un complesso termale è stato trovato nella baia di San Andrea, vicino alla necropoli che ancora oggi è visitabile. Il cimitero romano di Fiskardo fu scoperto nel 2006 durante gli scavi per un nuovo edificio. Nelle numerose tombe del sito, ottimamente conservato, sono stati trovati ceramiche, bronzi, gioielli, sarcofagi finemente decorati, monete per accompagnare i defunti nel mondo dei morti,residui di cibo e vasi da mensa usati per le cene funebri. Il mausoleo a Tigania è il più imponente perché è stato ritrovato pressoché intatto e con ricchi corredi. Sulla parete opposta all'ingresso ci sono due nicchie, dove probabilmente si trovavano i busti raffiguranti le due persone sepolte. La stanza è occupata da una tomba con tetto ad arco e facciata simile ad una dimora. Al suo interno è stato trovato un sarcofago in pietra. Vicino al mausoleo sorgeva un teatro con orchestra, sedili e nicchia. Una necropoli ancora più estesa sorgeva nella splendida baia di San Andrea. Alcune delle tombe erano familiari, come si è dedotto dai resti scheletrici.
La villa romana di Skala risale al II secolo d.C. e si trova a poca distanza dal mare. Il sito fu scoperto per caso nel 1944 dal proprietario del terreno e gli scavi archeologici iniziarono nel 1957. Probabilmente appartenuta ad un facoltoso proprietario terriero romano, la villa é composta da sei stanze, ancora oggi dotate di colorati pavimenti mosaicati. Curiosa è la scelta dei soggetti ritratti nelle decorazioni: uno dei mosaici raffigura l'Invidia dilaniata da 4 fiere, forse per scongiurare la gelosia dei visitatori di fronte alla ricchezza della casa. Un secondo mosaico rappresenta invece un sacrificio animale ad indicare l'importanza della religione e della natura per i proprietari del podere. Si suppone che un incendio abbia distrutto la villa nel IV secolo d.C. e che sulle rovine, alcuni secoli dopo, sia stata edificata una chiesa cristiana rimasta in funzione fino al IX o X secolo.
