公元前30年，屋大維(即奧古斯都）在戰(zhàn)勝自己的政敵之后，成為羅馬的全權(quán)統(tǒng)治者，確立了個人的獨裁統(tǒng)治，實際成為羅馬帝國的第一個皇帝。
羅馬共和制滅亡，進(jìn)入帝國時代，直至公元476年西羅馬帝國滅亡時止。
整個帝國時代可分為兩個時期：公元前30年至公元283年為早期帝國，公元284年至公元476年為后期帝國。屋大維上臺后，自稱元首(意即"第一公民")，因此其統(tǒng)治稱為"元首政治"，披著共和外衣，實則君主專制，早期帝國一直如此；后期帝國完全拋棄共和外衣，實行"君主政治"。
軍隊是羅馬帝國政權(quán)的支柱，"倘若沒有一支強(qiáng)大的、紀(jì)律嚴(yán)明的和軍餉充裕的軍隊，那就不可能有安寧和秩序，不可能有和平和繁榮。"因此，羅馬皇帝都將軍權(quán)牢牢控制在手中。無論是早期帝國的奧古斯都軍事改革，還是后期帝國的塞維魯軍事改革、加里耶努斯軍事改革以及戴克里先軍事改革，皇帝都總攬軍事大權(quán)，實行軍事獨裁統(tǒng)治。
帝國時期的軍隊是常備軍，是一支由職業(yè)軍人組成的軍隊。因為，"任何一種國民軍都無力保衛(wèi)羅馬國家的邊塞"。帝國時代的"軍事技術(shù)已經(jīng)復(fù)雜得很，非短期內(nèi)所能學(xué)會。""一支有效的戰(zhàn)斗力量必須經(jīng)過多年的辛勤訓(xùn)練。"帝國的主要軍事支柱是軍團(tuán)及其輔助部隊。輔助軍隊駐守于行省，主要是在軍情緊張的地方駐扎，如萊茵河與多瑙河邊界、埃及、西北部西班牙。羅馬士兵一半在軍團(tuán)中服務(wù)，一半在輔助軍隊中服役。除常備軍外，帝國時期還有近衛(wèi)軍(即皇帝的禁衛(wèi)軍），護(hù)衛(wèi)皇帝本人和皇宮。
皇帝是帝國軍隊的最高統(tǒng)帥，具有任命一切軍事長官、征募軍隊以及宣戰(zhàn)媾和的權(quán)利。軍團(tuán)司令及其他軍事長官均由皇帝任命。奧古斯都時，軍團(tuán)和近衛(wèi)軍軍官均由元老院議員和騎士充任。一般的士兵是不能上升擔(dān)任軍團(tuán)中的高級官職的，他們至多只能擔(dān)任軍團(tuán)中較高的百夫長普利米庇里的職位(即連隊中第一個百人團(tuán)的百夫長，地位較其他百夫長高，因為他同時也是整個連隊的隊長）。只有貴族與騎士等級出身的人才能任高級軍官。帝國后期，塞維魯規(guī)定：能干或有功的普通士兵可以有廣闊的晉升之路，而且意大利和行省平等。戴克里先為了削弱地方權(quán)力，實行軍政分治，地方總督不兼軍職，以此加強(qiáng)對地方的控制。同時還不斷吸收蠻族補(bǔ)充羅馬邊防軍，許多蠻族擔(dān)任高級指揮官。
奧古斯都時，近衛(wèi)軍士從意大利人中挑選。后來近衛(wèi)軍日益腐敗，越來越引起行省軍隊的不滿。因此，皇帝塞維魯便解散原有的近衛(wèi)軍，開始從行省軍團(tuán)中素質(zhì)較好的士兵中間征募近衛(wèi)軍士兵。加里耶努斯任皇帝時，建立了元首的特殊親衛(wèi)隊，以取代近衛(wèi)軍，其成員由軍官補(bǔ)充，以吸引軍隊上層到自己這方面來。君士坦丁的宮中親衛(wèi)隊甚至吸收蠻族。近衛(wèi)軍的主要職責(zé)是駐守羅馬和意大利，并且護(hù)衛(wèi)皇帝本人。近衛(wèi)軍長官由皇帝指定，加里耶努斯時，為排斥元老貴族，不讓元老插手軍隊，因而作出規(guī)定：元老不僅不能擔(dān)任軍團(tuán)長官，而且不能當(dāng)駐有軍團(tuán)的行省總督；帝國后期的近衛(wèi)軍長官權(quán)力很大，有的甚至取皇帝而代之。
同盟軍隊被看成是非正規(guī)的軍隊，被作為羅馬正規(guī)軍隊的輔助力量，由羅馬軍官指揮。低級官職由外省人充任。
"皇帝通過軍隊，和只要軍隊愿意支持他、服從他，就可以統(tǒng)治一切。"
屋大維結(jié)束內(nèi)戰(zhàn)后，著手軍隊整編工作，將以前的75個軍團(tuán)縮編為25(亦說27—28)個軍團(tuán)，士兵總數(shù)為14萬人(亦說25—30萬人之間）。帝國時期的軍團(tuán)已大不同于共和中葉以前的軍團(tuán)，按財產(chǎn)等級劃分兵種的制度已經(jīng)取消，全部士兵已不再都是服義務(wù)兵役的公民，而是主要由職業(yè)的雇傭兵組成。每個軍團(tuán)包括10個營，每個營包括3個連，每個連再包括2個百人隊。每個軍團(tuán)的定額為5000人，但因為在戰(zhàn)斗中不能及時補(bǔ)充，所以有時低于這個數(shù)目，多時達(dá)六七千人。軍團(tuán)士兵分步兵、騎兵和海軍，軍事單位有軍團(tuán)、步兵隊和騎兵隊。早期帝國基本采用奧古斯都時的軍制。
帝國后期，即從公元3世紀(jì)中葉到5世紀(jì)中葉，羅馬的軍事組織有了很大變化。以前作為羅馬軍隊?wèi)?zhàn)斗編隊核心的重步兵漸漸喪失其重要性，讓位于騎兵。為了對付周邊能騎善射的蠻族騎兵，羅馬人大力發(fā)展騎兵。加里耶努斯時，其軍事改革措施之一便是加強(qiáng)騎兵建設(shè)與改組，建立一支由伊里利亞人、摩爾人、敘利亞人和日耳曼人組成的精銳騎兵，并在騎兵中大量吸收蠻族。在馬略和凱撒時代，羅馬軍隊中的騎兵不足1／10，到公元4世紀(jì)初，羅馬軍隊中的騎兵比例占總數(shù)的1／4。在東部沙漠地區(qū)與波斯和阿拉伯軍作戰(zhàn)時，其比例更高。
戴克里先執(zhí)政時，把全國軍隊分為邊防部隊(駐守邊境）和內(nèi)部機(jī)動部隊(流動的戰(zhàn)略后備隊）兩種，軍團(tuán)數(shù)目也明顯增加，多達(dá)72個，各兵種的士兵總數(shù)增加到60萬人左右。
羅馬帝國的近衛(wèi)軍有9個聯(lián)隊，每隊1000人，共9000人。其中3個隊駐扎并保衛(wèi)羅馬，6個隊布置在意大利的羅馬周邊城市，保衛(wèi)意大利。此外，還有3個城市聯(lián)隊擔(dān)負(fù)警察任務(wù)，每隊亦為1000人。
帝國時期還有正規(guī)海軍。"奧古斯都統(tǒng)治時，建立了常備的海軍組織。在他之前，羅馬人根本沒有常備的陸軍部隊；與此相似，他們也沒有常備海軍。"帝國在墨西拿、拉溫那和亞歷山大里亞均有艦隊護(hù)衛(wèi)；在鄰接的高盧海岸也有一隊?wèi)?zhàn)船護(hù)衛(wèi)；在萊茵河與多瑙河上則有河上小艦隊。奧古斯都的海軍的主要目標(biāo)是，保證商業(yè)運輸?shù)陌踩偷蹏鱾€部分之間的交通。
帝國時期的士兵不再是公民義務(wù)兵，也不再是一支無產(chǎn)者的軍隊。"服兵役，特別是在奧古斯都統(tǒng)治初期服兵役，是比較有利可圖的事，也沒有太大的危險。""因此，有許多人，甚至是社會地位較高的人，都愿意加入行伍。"早期帝國時期，近衛(wèi)軍和城市聯(lián)隊的士兵均從意大利公民中挑選，近衛(wèi)軍士的服役年限為16年。軍團(tuán)士兵則從意大利公民中招募，服役20年。
作為同盟軍的輔助軍隊，是從行省居民中招募的，一般為自愿，但也常使用強(qiáng)制手段征兵，特別是在從行省的蠻族居民中補(bǔ)充輔助軍隊的時候。在輔助軍隊中服務(wù)多半是無償?shù)模浞燮诙噙_(dá)25年。軍團(tuán)士兵退役后，由國家分給土地。輔助部隊士兵服務(wù)期滿退伍時，也給以土地和金錢的獎賞，并且一般都可獲取羅馬公民權(quán)。海軍艦隊人員多從生而自由的行省居民中征募，在墨西拿和拉溫那的艦隊人員中，有一部分為奴隸。最下層的羅馬公民也充任駐扎在意大利的水軍人員。
早期帝國時期的士兵在退伍之前沒有權(quán)利舉行合法的婚姻。到后期帝國時，塞維魯在其軍事改革中規(guī)定：允許軍團(tuán)士兵成家，合法結(jié)婚，并允許他們攜帶家人住在軍營附近。
帝國時期雖結(jié)束了內(nèi)戰(zhàn)，但卻未停止向外戰(zhàn)爭，有對日耳曼人的戰(zhàn)爭，對猶太人的戰(zhàn)爭以及與東方的安息的戰(zhàn)爭等等。帝國時期的軍事技術(shù)沒有太大的突破，武器裝備與共和后期基本相同。公民兵制被募兵制替代之后，士兵更加忠于自己的最高統(tǒng)帥，因長期服役、領(lǐng)取較高報酬，提高了武器利用率與軍隊?wèi)?zhàn)斗力。
帝國士兵在作戰(zhàn)中仍以長盾、彈弩和投石器及弓箭作為進(jìn)攻武器，并充分利用頭盔、胸鎧、盔甲及脛甲(只包右腿）來保護(hù)自己。帝國時期普遍使用一種小型彈弩，這種武器"重約85磅，能發(fā)射長約26英尺，重達(dá)一磅的投鏢，彈射距離約275碼。它主要用來殺傷人。"此外，還常使用一種拋石機(jī)，它被裝在帶輪的彈射架上，羅馬人稱之為炮車。每個炮車需2至4名炮手，大型炮車則需10至15人。在攻防作戰(zhàn)中，上述的彈射器和拋石機(jī)能非常有效地對付敵方的步兵和機(jī)械。進(jìn)攻時，它們能阻止對方守墻上的守城部隊，從而掩護(hù)自己隊伍架設(shè)攻城塔架和云梯；防御時，它們又能嚴(yán)重干擾敵方的攻城作戰(zhàn)行動。
帝國后期，羅馬大量生產(chǎn)各式武器，特別是生產(chǎn)小型作戰(zhàn)機(jī)械。由于后期帝國從軍團(tuán)步兵到騎兵的轉(zhuǎn)變，隨之帶來兵器的變革。起初，羅馬軍主要使用輕騎兵，后來，羅馬騎兵逐漸披上了重型盔甲，并且使用長槍、劍、盾和弓箭等兵器。
特別值得一提的是，帝國時期的軍事建筑工程水平及規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過共和時期，軍團(tuán)士兵平日加強(qiáng)操練，同時還擔(dān)負(fù)各種軍事建筑工程的建造。這些工程包括修筑道路、構(gòu)筑營壘、架設(shè)橋梁和水道從及邊防線上的防御設(shè)施等等。將士積極防御，認(rèn)真?zhèn)鋺?zhàn)，以最小的犧牲和損耗消滅更多的敵人。在野戰(zhàn)防御工事的修筑上，羅馬從公元前200年起便發(fā)明出了空前高超的技術(shù)。
軍隊，在野外過夜，均要修筑設(shè)防的兵營，使士兵能有一個安全的營地。帝國時期同樣如此，羅馬統(tǒng)帥塞普蒂默斯.塞佛留(公元193年—211年）及其后繼者還使用緊急構(gòu)筑的防御工事，并將其大膽地強(qiáng)行構(gòu)筑到敵人的腳下，以其堅固的野戰(zhàn)防御工事節(jié)省攻城作戰(zhàn)所需的兵力。
帝國時期，隨著疆域的擴(kuò)大，軍隊駐守范圍隨之增大，分布也更廣，因而重視道路的修建。在奧古斯都時，25個軍團(tuán)均布署在邊境上，為方便軍團(tuán)的調(diào)動，羅馬建設(shè)了一套優(yōu)質(zhì)的道路網(wǎng)，以保證戰(zhàn)事出現(xiàn)時，皇帝能將邊境軍隊迅速調(diào)到指定地點，并利于戰(zhàn)斗中運送軍需品。哈德良在位時(公元117年～138年），則將奧古斯都的機(jī)動防御方針改為對邊境的堅固防御，在帝國邊境上大建人工屏障。因此，在當(dāng)時及其后均出現(xiàn)不少的圍墻，如在不列顛北部的哈德良圍墻和安敦尼圍墻，在多瑙河下游北部的比薩拉比亞的圖拉真圍墻，在阿非利加還有特利波里坦圍墻。這些圍墻均是以土筑成的高墻，在墻頭上還設(shè)置有木柵欄，以此護(hù)衛(wèi)帝國邊境。
帝國時期的軍事后勤工作繁多。軍隊士兵均由招募而來，由國家提供薪俸、口糧和武器。關(guān)于糧食和其他軍需品的供應(yīng)，軍團(tuán)有專人負(fù)責(zé)。士兵的口糧有面包、脂油和臘肉等；在邊境地區(qū)，因人少地廣，士兵還可組織狩獵隊獲取肉食。此外，國家發(fā)放給士兵的武器若有損壞，軍團(tuán)里還有專門的作坊維修武器和戰(zhàn)斗機(jī)械等。士兵的薪俸由國家定期發(fā)放，其具體數(shù)目大致如下：
奧古斯都時，每個士兵每年領(lǐng)取225狄納利，每個軍官領(lǐng)取750狄納利；近衛(wèi)軍每人每年為750狄納利；城市聯(lián)隊每人每年為360狄納利。士兵退伍時，還會得到土地和金錢的獎賞，因而軍費開支相當(dāng)大。為了在任何時候都能夠毫無困難地有現(xiàn)款來維持軍隊并支付應(yīng)當(dāng)給予士兵的報酬，奧古斯都設(shè)立了一個軍事金庫，金庫是以新的稅收為來源的。帝國后期，塞維魯皇帝進(jìn)行軍事改革，允許士兵成家，并攜帶家人住于軍營附近。一些長期駐扎于菜茵河與多瑙河一帶的邊防士兵還可以租種屬于他們軍團(tuán)的土地，這種辦法類似古代中國的屯田制，由此減輕了羅馬軍費的負(fù)擔(dān)。
