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La città fu originariamente colonizzata dai greci nel 529 a.C.che la chiamarono Dicearchia. La città romana di Puteoli fu fondata nel 194 a.C., e divenne il principale porto della Campania. I pochi edifici pubblici sopravvissuti sono la prova della ricchezza e dello status della città. Cicerone aveva una villa e San Paolo sbarcò qui nel 61 d.C. La città divenne anche famosa per i suoi depositi di cenere di eruzioni vulcaniche. I Romani usavano questo materiale per fare un cemento forte, e la chiamavano la puteolanus. Le città di Pozzuoli, Baia e come altre città intorno a questa parte del Golfo di Napoli, sono interessate da un raro fenomeno sismico denominato bradisismo. Questo si manifesta sotto forma di terremoti lenti,quasi impercettibili, con conseguente aumento o un abbassamento del livello del suolo da un metro o due in pochi mesi. Il porto era protetto da un grande molo che venne collegato nel I secolo d.C. tramite un ponte di barche con la città di Baia dall’imperatore Caligola. Il molo comprendeva 25 piloni collegati da archi, le cui fondamenta sono ancora visibili sott'acqua in condizioni di calma. Nella parte alta della città si trova l'anfiteatro, in buon stato di conservazione; iniziato da Nerone nel I secolo d.C. per sostituire uno più piccolo di data augustea. Poteva ospitare 40.000 spettatori. Il labirinto di sotterranei e passaggi sotto l'arena è particolarmenteimpressionante - le gabbie degli animali potevano essere sollevate fino al livello dell’arena da ascensori e pulegge. L'area intorno alla parte esterna dell'anfiteatro è diventato un museo all’aria aperta per gli elementi in marmo che una volta decoravano l’anfiteatro. Questi includono lapidi, altari, colonne, architravi e pezzi di pavimenti a mosaico. L'unico edificio romano sostanziale rimanente nella città bassa è il cosiddetto ' Serapeo ', in realtà un macellum o mercato.