In de Romeinse tijd (12 v. Chr.-ca. 450 n. Chr.) werd voor het eerst op bovenlokale schaal aan waterbeheersing gedaan. De slotenpatronen, aangetroffen bij opgravingen, laten een imposant verkavelingspatroon zien, dat niet onderdoet voor de ontginningen uit de late middeleeuwen. Na het begin van de jaartelling waren de oeverwallen langs geulen en kwelders zo hoog opgeslibd, dat ze bij hoog water droog bleven en een prima plek boden om te wonen en akkers op aan te leggen. Eén van deze geulen met oeverwallen in de Delftse bodem behoorde tot het zogenaamde Gantelsysteem. Dit vloedkrekenstelsel waterde via Rijswijk en Naaldwijk uit op de Maas.
Cananefaten wonen op oeverwallen
In de loop van de eerste eeuw na Christus werden de oeverwallen bewoond. De bewoners, behorend tot de stam van de Cananefaten, stonden onder Romeins gezag. Ze moesten onder meer mannen leveren, die bij de hulptroepen van het Romeinse leger werden ingelijfd. Dat leger was voornamelijk gehuisvest in forten langs de Oude Rijn en vanaf de tweede helft van de tweede eeuw in forten langs de kust. De Oude Rijn vormde vanaf 40 na Christus de officiële noordelijke grens (limes) van het Romeinse Rijk. Aanvankelijk leefden de Cananefaten nog op dezelfde wijze als hun prehistorische voorouders. Ze bewoonden eenvoudige boerderijen, waarin woonruimte en stallen onder één dak waren verenigd en hielden een gemengd bedrijf. Het erf was omringd door een greppel en voor de afwatering gebruikten ze aanvankelijk nog restgeulen en kromme sloten.
Vanaf het einde van de eerste eeuw werden de boerenerven begrensd door een brede sloot, die doorliep naar de volgende nederzetting. Zo werden de afzonderlijke afwateringsstelsels onderling verbonden. Dit slotensysteem functioneerde zowel om water in het gebied vast te houden als om het af te voeren. In de tussen de boerderijen gelegen zone zijn geen individuele percelen te onderscheiden, zodat moet worden aangenomen dat deze strook land gemeenschappelijk werd benut door de lokale bevolking.
Romanisering en verkaveling
Vooral in de tweede helft van de tweede eeuw veranderde er veel in de inheemse samenleving. Er werden veel meer producten van elders aangevoerd dan voorheen en ook werden Romeinse gewoontes steeds meer overgenomen. Dit proces wordt romanisering van de samenleving genoemd. Had men eerder het aardewerk uit rollen klei opgebouwd en in veldovens gebakken, nu werd gedraaid aardewerk uit het Duitse Rijnland geïmporteerd.
In diezelfde periode werd een systeem van kilometerslange rechte, brede en diepe sloten aangelegd, waardoor een verkavelingspatroon van min of meer rechthoekige percelen ontstond. Deze percelen volgen de gulden snede (verhouding ongeveer 3 bij 2). Individuele percelen zijn in dit systeem goed te onderscheiden en de verkaveling werd op die in de regio aangesloten. Deze grootschalige en geïntegreerde afwatering duidt op een centrale aansturing vanuit de hoofdstad Forum Hadriani (Voorburg).
Bevolking trekt weg
Vanaf de derde eeuw na Christus, toen het Romeinse bestuur in het gebied in verval raakte, trad opnieuw wateroverlast in Delft op. Dit was één van de oorzaken waardoor de bevolking uit de regio wegtrok en het gebied weer eeuwenlang onbewoond bleef.