
A la période gallo-romaine elle eut un temps de grande prospérité liée à la présence d'un port sur la Seine. Lillebonne est mentionnée dans la Géographie de Ptolémée (Livre II, 8, 11) puis au IIIème Siècle sous le nom de Juliobona. L'enceinte délimitait une aire urbaine d'envrion 50 hectares.
Le nom gallo-romain de Juliobona vient de deux termes: Julio, qui désigne le général Jules César, coquérant de la Gaule, et Bona, terme gaulois / celtique désignant une fondation urbaine ou peut être une source. Juliobona est donc "la ville fondée sous Jules César" ou plutôt, "la ville fondée en l'honneur de Jules César". Elle possèdait un amphitéâtre, un mithraeum et des thermes romains, et était environnée de riches villas et domus.
Le château de Lillebonne fait partie des résidences préférées par les ducs de Normandie. Guillaume Le Conquérant y aurait rassemblé les nobles de Normandie pour décider de partir à la conquête de l'Angleterre en 1066. En 1080, le duc-roi tient un concile à Lillebonne.