Les sites fouillés témoignent du syncrétisme des cultures, caractéristique de ce secteur qui depuis la Préhistoire se situe dans une zone de confins culturels.
La période gallo-romaine est bien connue. Les sites fouillés témoignent du syncrétisme des cultures, caractéristique de ce secteur qui depuis la Préhistoire se situe dans une zone de confins culturels. Il est en effet à la limite des cités antiques des Eduens qui occupaient le nord-est de l’actuel département de l’Allier, des Bituriges à l’ouest et des Arvernes au sud/sud-est, frontières qui se devinent dans la toponymie de certains lieux tel La Fin à Thiel-sur-Acolin. Ce site, occupé depuis l’époque préhistorique, est situé à l’intersection de ces trois territoires. L’actuel département de l’Allier correspond à un secteur géographique assez éloigné des trois chefs-lieux de cité que sont Augustonemetum (Clermont), Augustodunum (Autun) et Avaricum (Bourges). Il est difficile de restituer l’extension de ces territoires gaulois et gallo-romains avec précision, car il est probable que leurs limites ne correspondaient à un tracé précis que dans les régions les plus fréquentées et laissaient ailleurs la place à de larges zones de confins. Les éléments familiers retrouvés, comme la vaisselle ou les monnaies, mettent en évidence à la fois les productions caractéristiques de chaque peuple et les échanges constants entre eux.
Les fortifications de Château-sur-Allier, seules fortifications de l’époque gauloise conservées sur le territoire, témoignent de la volonté de contrôler un passage à gué dans une zone stratégique, sur la voie reliant Limoges à Autun. Le murus gallicus recouvert de terre est un marqueur fort du paysage.
Le site de Toulon-sur-Allier est emblématique pour la période gallo-romaine. Grâce à un important réseau de voies de communication, routières et fluviales, on y produisait de façon semi-industrielle des figurines moulées en terre cuite, des céramiques à vernis rouge, des vases, assiettes et jattes exportés dans tout le monde occidental dès le 2e siècle de notre ère. Une série de fours est mise au jour, quantité de vestiges de vases et de statuettes sont exhumés et font aujourd’hui partie du fonds archéologique du musée Anne-de-Beaujeu à Moulins. Le site de La Forêt, ou encore Le Larry dans la vallée de la Sonnante, sont aussi extrêmement riches. D’autres ateliers de potiers de ce type ont été identifiés sur la commune d’Yzeure dont les dernières fouilles laissent envisager qu’il s’agirait d’une agglomération secondaire gallo-romaine héritée d’un village de l’âge du Fer (-800 / -50), mais aussi à Thiel-sur-Acolin. Il faut signaler le rôle essentiel de l’archéologue auvergnat Hugues Vertet dans les travaux menés dans les années 1960 sur les ateliers de potiers de l’Allier et de Lezoux.
Dans le cadre des travaux du contournement de Villeneuve-sur-Allier, un diagnostic et des fouilles préventives ont été réalisés en 2015 et ont abouti notamment à la découverte de fondations d’un sanctuaire rural gallo-romain sur le site des Clayeux, implanté sur une terrasse dominant la rive droite de l’Allier. Les fondations et structures excavées permettent de restituer le plan caractéristique d’un fanum (temple) du Haut-Empire. Il s’agit actuellement du seul fouillé dans son entier dans l’Allier. Cette fouille a permis de retrouver du mobilier de qualité (figurines en terre cuite, céramiques, amphores, verre, mobilier métallique, vases de stockage…).
Les recherches archéologiques se sont beaucoup concentrées sur la vallée de l’Allier, tout au long de laquelle subsistent des villae gallo-romaines (édifices à vocation résidentielle et agricole) qui attestent d’une population relativement dense. Les découvertes sont ainsi nombreuses dans ce secteur depuis le 19e siècle et les fouilles d’Alfred Bertrand et de Gabriel Bulliot. L’est du territoire est également riche en vestiges archéologiques, les conditions de conservation des plateaux de la Sologne ayant été propices. Cependant, la plupart des informations recueillies sur l’est du territoire du Pays d’art et d’histoire proviennent de la prospection aérienne.
Enfin, la quinzaine de pirogues monoxyles répertoriées dans l’Allier atteste du rôle essentiel de la rivière comme axe de transport depuis la préhistoire. Une pirogue d’un seul tenant a ainsi été retrouvée en 2010, dans un état de conservation exceptionnel. Longue de 10,70 m, cette embarcation façonnée dans un unique fût de chêne évidé est datée de 1137. Exceptée une pirogue de la période antique (datée entre 105 et 390), toutes les autres ont été datées entre le 10e et le 15e siècle. En -52, lors de sa conquête de la Gaule, César traverse l’Allier, probablement à Moulins. Les Romains fixent alors les limites des territoires occupés par les différents peuples, fait notable car ces frontières vont être celles, au moins dans leurs grandes lignes, des diocèses de Clermont, de Bourges et d’Autun jusqu’à la Révolution.