Im Hochbau wurden viele technische und statische Elemente von den Griechen übernommen, etwa die gewölbte Bauweise von Brückenbogen und Kuppeln. Um stets größere und stabilere Forme zu erhalten, wurden diese verfeinert, z. B. durch Erfindung der Kreuzgratgewölbe oder durch Verwendung besonders leichter Hohlziegel in dem oberen Bereich von Kuppeln.

Zur Verbindung der Bauteile aus Stein wurden verschiedene Mörtelarten eingesetzt, welche durch die Verwendung von Dübel unterstützt wurden. Später (vermutlich ab dem 1. Jahrhundert n. Chr.) wurde auch Beton als tragendes Element eingesetzt. Ab dem Jahr 79 v. Chr. gibt es Nachweise über die ersten gebrannten Ziegel, wobei diese Technik wiederum von den Griechen übernommen wurde.

Daneben gab es auch Holzbauwerke, vor allem in dem Norden (Germanien, Gallien), die natürlich heute nicht mehr erhalten sind. Nachgewiesen ist unter anderem eine große Rheinbrücke aus Holz (vermutlich in der Nähe des heutigen Bonn) in der Zeit der Invasion Germaniens unter Caesar (55 v. Chr.).

Im Wohnungsbau gelang Gaius Sergius Orata um 80 v. Chr. eine wesentliche Komfortverbesserung, indem er erstmals erfolgreich eine von den Kretern übernommene Idee umsetzen konnte: Die Fußbodenheizung. Dafür wurde warme Luft in Hohlräume unter dem Fußboden und später auch in die Wände geleitet. Diese Technik wurde später auch in römischen Bädern und in den großen kaiserlichen Thermen eingesetzt.

Auch die Wasserspülung in Toiletten war dem Römer bekannt; in öffentlichen Anlagen und in den Villen der reichen Patrizier war sie weit verbreitet.

Die Wasserleitungen, welche häufig über viele Kilometer Quellwasser in die besiedelten Gebiete transportierten, wurden teilweise in Form von Gräben ausgeführt, teilweise aber auch über häufig sehr große Aquädukte und Hochtrassen geführt. Gräben wurden entweder mit Stein und mit Beton ausgekleidet (wobei auch bereits Holzschalungen eingesetzt wurden) oder sie wurden mit behauenen Steinen ausgemauert, um ein Versickern des Wasses zu verhindern. Außerdem wurde der wasserführende Kanal mit großen Steinplatten gedeckt, um Verdunstung und Verstaubung minimal zu halten. Da die Römer für ihre Wasseleitungen keine Pumpen kannte, musste ein stetiges, möglichst gelichmäßiges Gefälle eingehalten werden. Daher weisen diese Wasserleitungen viele Windungen auf, um dem Gelände zu folgen; benötigen aber auch stets wieder Brücken, um Täler und Gräben überwinden zu können. Voraussetzung für die erfolgreiche Konstruktion einer Wasseleitung war eine exakte höhenmäßige Vermessung des Geländes entlang der geplanten Strecke.

Im Straßenbau wurden in dem 5. und 4. Jahrhundert v. Chr. zunächst Kiesstraßen gebaut (Via Latina, Via Appia). Erst ab etwa 295 v. Chr. begann man, die Straßen zu pflastern, wobei man die Technik in dem wesentlichen von den Etruskern übernham. Auch die Via Appia erhielt in dieser Zeit ihr heute noch vorliegendes Aussehen und wurde zu dem Vorbild für den Straßenbau für die nächsten Jahrhunderte. Erst in dem 1. Jahrhundert n. Chr. ging man wieder vermehrt auf Kiesstraßen über, die nun aber , weil diese durch die größere Laufruhe der Wagen für die Reisenden mehr Komfort boten. In dieser Zeit wurde auch begonnen, Straßenbrücken, Dämme, Einschnitte und sogar Tunnels zu bauen, um möglichst direkte Verbindungen zwischen den Orten zu erreichen.

Römische Straßen bestanden aus einem Fundament aus mehreren Schichten Lehm, Steinen, Kies und Sand. Den Abschluss bildete die eigentliche Oberfläche, die aus ca 50 x 50 cm² großen Steinplatten aus Baslat oder Lava bestand. Die Straße wurde häufig von einem "Bürgersteig" aus Lehm, einem Erdwall für Verteidigungszwecke und einem Wassergraben zur Entwässerung begleitet. Außerdem befanden sich in dem Abstand von einer römischen Meile (ca. 1.48 km) Meilensteine, auf welchen die Entfernung zur nächsten Stadt angegeben war.

Von Sextus Julius Frontinus stammen vermutlich die ersten mathematisch fundierten Dokumentationen über den Verlauf von Wasserleitungen. In seinem Buch De aquaeductu urbis Romae beschreibt er die Erstellung von Lageplänen für die Leitungen, aus welchen die Lage von Aquädukten, deren Spannweiten und die gequerten Berghänge hervorgehen. Auch für die Straßen wurden Karten angefertigt, um den Überblick zu bewahren und die Verwaltung zu vereinfachen.

Der Mensor (= Vermesser) benutzte zur Vermessung unter anderem die Vermessungsinstrumente Groma (für die Absteckung rechter Winkel) und Chorobates (zum Nivellieren ).

Netz der Hauptstraßen in dem Römischen Reich

• Zahlreiche Straßen: Die erste römische Straße, die Via Latina wurde ab 334 v. Chr. erbaut. Zur Zeit der größten Ausdehnung umfasste das Netz der römischen Straßen ungefähr 80 Tausend km.
• Milvische Brücke nördlich von Rom (erbaut um 100 v. Chr.)
• Ponte Fabricio in Rom (Tiberinsel) aus dem Jahr 62 v. Chr.
• Zahlreiche Wasserleitungen: Die erste (Aqua Appia) wurde ebenfalls unter Appius Claudius Caecus errichtet.
• Pont du Gard: mit 273 m Länge größtes Aquädukt nahe Nîmes in Frankreich, 19 v. Chr. erbaut
• Kanal vom Avernersee zu dem Tiber: Zu Neros Zeiten vom Baumeister Celer begonnen, jedoch wegen technischer Schwierigkeiten nicht vollendet.
• Donaubrücke bei Turnu Severin (Rumänien): Von Apollodorus von Damaskus, dem Hofarchitekten Kaiser Trajans in den Jahren 104-105 erbaut. Mit 1050 m war sie die längste Brücke der damaligen Zeit.
• Leuchtturm von La Coruna
• Kanal von Korinth: Unter Kaiser Nero wurde versucht, die Meerenge von Korinth mit einem schiffbaren Kanal zu durchstechen (... wieder einmal, denn auch der Makedonierkönig Demetrios hatte diesen Versuch um 300 v. Chr. schon unternommen). Nachdem man einen 3 km langen Graben ausgehoben hatte, wurde der Versuch allerdings wieder eingestellt, weil Nero seine Soldaten wieder für den Kriegsdienst benötigte.
• Eifelwasserleitung: 77 km lange Wasserleitung zur Versorgung der Stadt Köln* siehe auch Portal Rom und Themenliste Rom

Es ist nicht erlaubt, den Namen irgendeiner Person an einem Bauwerk anzubringen, ausgenommen den des Kaisers oder der Person, auf deren Kosten das Bauwerk errichtet wurde. (Kaiser Justinian I., 527-565)