По преданию, Остия была основана римским царем в VII веке до н.э.. Археологи документируют основание колонии в V в. до н.э., являющейся главной гаванью морского флота республиканского Рима. Во II в. до н.э. Остия становится важным торговым портом.
Расцвет города приходится на императорский период. Здесь строятся храмы, форум, театр, акведук, купальни и жилые дома. Особую важность Остии придает строительство портов Клавдия и Трояна.
Упадок города начался в средине III в., а изменение русла дельты Тибра в V в. привело к строительству нового жилого центра Григориополя. Постепенное отдаление от морского берега и последнее наводнение в 1557 г. стали причинами окончательного запустения города.
Раскопки древнего города начались в начале XIX в. и продолжались на протяжении XX в. В настоящее время археологический парк древней Остии, занимающий площадь в 34 гектара, является одним из самых хорошо сохранившихся памятников античного Рима.