La época tardorromana o bajoimperial empieza a mediados del siglo III con un período de profunda crisis que afecta sobre todo a la vida urbana. Las excavaciones arqueológicas llevadas a cabo en los principales asentamientos romanos de la provincia de Burgos nos han proporcionado una información muy ilustrativa al respecto. Así, tanto en Sasamón como en Castrojeriz, por ejemplo, se aprecia una significativa ausencia de materiales cerámicos de este período. Y en el caso de Clunia, las excavaciones nos indican que sufre durante el siglo III un declive del que no se repondrá hasta la época postconstantiniana (siglos IV-V).

Tras la crisis del siglo III comienza un período de esplendor que se debe fundamentalmente a la ausencia de acontecimientos bélicos y a un notable despegue económico. En las ciudades que han sobrevivido a la crisis aparecen intensas fases de ocupación a lo largo de los siglos IV y V con una variada cultura material. Clunia experimenta una nueva etapa de florecimiento y algo similar parece aventurarse también en Sasamón y Castrojeriz.

Pero, sin duda, el fenómeno más llamativo de los siglos IV y V es el desarrollo de los núcleos rurales de habitación, las villae, que se implantan por todo el territorio burgalés. Las villas mejor conocidas son las de San Martín de Losa, Cardeñajimeno y Baños de Valdearados. Esta última es la que más materiales nos ha proporcionado. En el Museo de Burgos se expone un gran brasero de bronce decorado con cabezas de felino procedente de esta importante villa tardorromana. Pero por lo que más destaca Baños de Valdearados es por el impresionante mosaico dedicado al Triunfo de Baco aparecido en su pavimento. Datado en la primera mitad del siglo V, se trata de uno de los mosaicos figurativos más bellos que se conservan en la Meseta Norte.

A la villa de Cardeñajimeno pertenece el gran mosaico instalado en el patio de la Casa de Miranda. Fechado a finales del siglo IV, está dedicado al tema mitológico de Atalanta y Meleagro partiendo hacia la caza del peligroso jabalí de Calidón, que había sido enviado por la diosa Artemisa como castigo por no haberla dedicado sacrificios. En el cuadro central del mosaico aparecen Atalanta y Meleagro acompañados por un servidor. El centro estaba ocupado por un caballo, del que sólo se conserva parte del cuarto delantero. Alrededor del cuadro central discurre una interesante cenefa con escenas de caza y, al exterior, sobre fondo negro, una serie de medallones formados por roleos en cuyo interior se disponen cabezas humanas y prótomos de felinos.

Junto a los asentamientos urbanos y rurales, la Meseta Norte cuenta con un amplio conjunto de necrópolis tardorromanas que, por la uniformidad de sus ajuares, ha llevado a varios autores a pensar en la existencia de una línea defensiva o limes en el Valle del Duero que abarcaría desde Zamora hasta Soria. Dichos ajuares están formados principalmente por cuchillos “tipo Simancas”, hebillas de cinturón de placa calada, lanzas, petrales y recipientes de bronce, vidrio y cerámica. En la provincia de Burgos, las necrópolis mejor conocidas son las de Cabriana y Hornillos del Camino, que ofrecen un buen repertorio de formas cerámicas, vasos de vidrio y recipientes metálicos.

En cuanto a la cerámica, la propiamente tardorromana es la denominada “terra sigillata hispánica tardía”, que surge hacia mediados del siglo IV y se caracteriza por la presencia de vasos acampanados de tonalidades más anaranjadas que rojas y decorados a base de motivos geométricos. Este tipo de cerámica aparece abundantemente en los yacimientos burgaleses de los siglos IV y V, destacando sobre todo las piezas de los ajuares de las necrópolis de Cabriana y Hornillos del Camino, de las que el Museo de Burgos exhibe una importante selección.