Лондон был основан в 43 году н. э., во время вторжения в Британию римлян во главе с императором Клавдием. Существует теория, что уже к времени вторжения на этой территории существовало крупное поселение, но во время археологических раскопок ничего подобного не было обнаружено. Впрочем, бо́льшая часть исторического центра раскопкам не подвергалась, и существование поселения до вторжения полностью отрицать нельзя.

Поначалу Лондон занимал очень небольшую территорию. В XIX веке археологами было установлено, что длина города с востока на запад составляла примерно 1 милю (ок. 1,6 км), а с севера на юг — примерно 0,5 мили (ок. 0,8 км).

Примерно в 60 году н. э. город подвергся атаке бриттской королевы Боудикки (Боадицеи) и значительная часть Лондона была предана огню. Римляне ответили на это захватом примерно 80 000 бриттов. Вскоре после этого состоялось сражение между бриттами и римлянами. По устоявшемуся мнению, битва произошла на месте современного вокзала Кингс-Кросс, а Боудикка, потерпев поражение, покончила с собой, приняв яд.

Римляне восстановили город за несколько лет, по чёткому городскому плану. Вскоре Лондиниум стал одним из важнейших населённых пунктов Римской Британии. Во II веке он достиг расцвета — к 100 году Лондиниум стал столицей Британии, сменив Колчестер, население составляло около 60 000 человек. В городе находились важнейшие административные здания.

Примерно в 200 году Британия была разделена на две части — Верхнюю и Нижнюю. Лондиниум стал столицей Верхней Британии. Примерно в то же время была построена так называемая Римская стена — оборонительное укрепление по периметру города, остатки которого сохранились в центре современного Лондона. В конце IV века Британия была разделена заново, и Лондиниум стал столицей провинции Максима Цезаренсис. В V веке римляне оставили Лондиниум, и город стал постепенно заселяться бриттами.