Los primeros habitantes de la ciudad pertenecieron al grupo de las tribus celtibéricas de la Hispania Citerior, en principio la menos belicosa de ellas, conocida como la tribu de los Lusones, así denominada por las fuentes donde aparece citada entre los que se encuentran como mas relevantes Estrabón, Plinio y sobre todo Marcial, el mas ilustre de los bilbilitanos.

El primer contacto entre los Lusones y los futuros conquistadores se produjo, seguramente en el siglo II a. C., cuando Quinto Fulvio Flaco se encomienda en la tarea de establecer una ruta segura entre la Celtiberia y la Costa Mediterránea. Poco después con la llegada de Tiberio Sempronio Graco, conquistador y sobre todo pacificador de la zona, si se produjo un contacto directo. Poco dura esa paz ya que en el año 156 a. C. la guerra vuelve a enfrentar a romanos con las tribus celtibéricas, guerra que culmina en el 133 con el sitio y la posterior toma de Numancia por parte de Escipión el Africano, pero que se origina muy cerca de la Bílbilis indígena.

La ciudad a la que nos referimos es la antigua Segeda, ciudad también celtíbera, capital de una de las tribus de este pueblo, los Belos, situada en el actual Belmonte de Gracian. Poco o nada se sabe del papel protagonizado en ese momento por la Bílbilis celtíbera. Cabe la posibilidad de que auxiliaran a sus vecinos al menos brindándoles paso hasta Numancia. Sea como fuere, el origen de los Lusones es desconocido en la actualidad, pero a partir del Siglo I a.C. se atestigua su posición de acercamiento a Roma. Esto provocará la llegada de colonos itálicos hasta la Bilbilis indígena atraídos por intereses económicos y estratégicos que la fueron modelando en su morfología hasta convertirla en una ciudad romana.

Durante el conflicto entre Sertorio y Metelo, la ciudad fue conquistada por el primero en el año 77 y posteriormente recuperada por las tropas de Metelo en el año 74 Bílbilis toma partido por las tropas cesarianas durante la guerra civil entre Pompeyo y César, algo de lo que claramente se beneficiará posteriormente. Poco a poco, la cultura romana, su lengua y costumbres fueron adentrándose y adueñándose de una cultura indígena hasta asimilarlas a los modos de vida romanos. No obstante la cultura celtíbera no se apagó algo que demuestra la arqueología con evidencias materiales.