La tarda antichità e alto Medioevo

Alla fine del IV secolo S. Ambrogio traccia un quadro della pianura Padana e delle sue città in continua rovina, da cui risulta l'immagine di un territorio padano in decadenza.  A causa di questa grande crisi la città fu circondata da mura di selenite. Fu così che i 2/3 della città rimasero fuori dalle mura. Questa parte chiamata, Bononia antiqua rupta, andò in rovina e i bolognesi utilizzarono le sue pietre per la costruzione dei nuovi palazzi. Nonostante ciò, la zona continuò ad essere abitata e, secondo la tradizione, la prima cattedrale fu costruita nel luogo dove poi sorse l'Abbadia dei SS. Naborre e Felice. Anche a est della città murata un antico edificio a pianta circolare venne utilizzato per il culto cristiano: sarà il primo nucleo del complesso di S.Stefano.
Con la dissoluzione dell'impero romano,


Bologna vede l'arrivo di nuove genti germaniche, condotte da Odoacre e in seguito da Teodorico. Successivamente viene coinvolta nella terribile guerra fra Goti e Bizantini, che si conclude verso la metà del VI secolo con la sovranità dell'Impero romano d'Oriente su tutta la penisola. Nel 568-69 i Longobardi conquistarono quasi tutta l'Italia. A Bologna costruirono un borgo semicircolare attaccato alle mura, chiamato in seguito Addizione Longobarda. Nel 774, Carlo Magno restituì al Papato l'antica Bologna longobarda e così, per quasi 300 anni, essa fu governata dalla Santa Sede. In questi secoli, il governo bolognese fu conteso fra il papa e l'esarca di Ravenna. Nell'angolo nord ovest della città venne costruito un castello, che fu sede del governo bolognese. L'unica testimonianza, ancora visibile, è la via di Porta Castello che si trova vicino al Palazzo Ghisilardi- Fava situato in via Manzoni.