La Gallia era divisa in diverse province. I romani sfollarono le popolazioni per evitare che le identità locali diventassero una minaccia per il controllo romano. Pertanto, molti Celti furono sfollati in Aquitania o furono ridotti in schiavitù e trasferiti fuori dalla Gallia. Ci fu una forte evoluzione culturale in Gallia sotto l'Impero Romano, la più evidente fu la sostituzione della lingua gallica con il latino volgare. È stato sostenuto che le somiglianze tra la lingua gallica e quella latina hanno favorito la transizione. La Gallia rimase per secoli sotto il controllo romano e la cultura celtica fu poi gradualmente sostituita dalla cultura gallo-romana.
I Galli si integrarono meglio con l'Impero con il passare del tempo. Ad esempio, i generali Marco Antonio Primo e Gneo Giulio Agricola nacquero entrambi in Gallia, così come gli imperatori Claudio e Caracalla. Anche l'imperatore Antonino Pio proveniva da una famiglia gallica. Nel decennio successivo alla cattura di Valeriano da parte dei Persiani nel 260, Postumo fondò un impero gallico di breve durata, che comprendeva la penisola iberica e la Britannia, oltre alla stessa Gallia. Le tribù germaniche, i Franchi e gli Alamanni, entrarono in Gallia in questo periodo. L'impero gallico terminò con la vittoria dell'imperatore Aureliano a Châlons nel 274.
Una migrazione di Celti apparve nel IV secolo in Armorica. Erano guidati dal leggendario re Conan Meriadoc e provenivano dalla Gran Bretagna. Parlavano la lingua britannica ormai estinta, che si è evoluta nelle lingue bretone, cornica e gallese.
Nel 418 la provincia dell'Aquitania fu ceduta ai Goti in cambio del loro appoggio contro i Vandali. Quegli stessi Goti avevano saccheggiato Roma nel 410 e stabilito una capitale a Tolosa.
L'Impero Romano ebbe difficoltà a rispondere a tutte le incursioni barbariche e Flavio Aëtius dovette usare queste tribù l'una contro l'altra per mantenere un certo controllo romano. Per prima cosa usò gli Unni contro i Burgundi, e questi mercenari distrussero Worms, uccisero il re Gunther e spinsero i Burgundi verso ovest. I Burgundi furono reinsediati da Aëtius vicino a Lugdunum nel 443. Gli Unni, uniti da Attila, divennero una minaccia maggiore ed Aëtius usò i Visigoti contro gli Unni. Il conflitto culminò nel 451 con la battaglia di Châlons, nella quale romani e goti sconfissero Attila.
L’Impero Romano era sull’orlo del collasso. L'Aquitania fu definitivamente abbandonata ai Visigoti, che presto avrebbero conquistato una parte significativa della Gallia meridionale e gran parte della penisola iberica. I Burgundi rivendicarono il proprio regno e la Gallia settentrionale fu praticamente abbandonata ai Franchi. Oltre ai popoli germanici, i Vasconi entrarono in Wasconia dai Pirenei e i Bretoni formarono tre regni in Armorica: Domnonia, Cornouaille e Broërec.