Las máquinas de guerra de los Griegos fueron adoptadas por los Romanos e incluían la artillería (tormenta) y los ingenios de asedio.Las legiones no disponían de ningún cuerpo especializado de artillería por lo que cada centuria tenía a su cargo una pieza que estaba asistida por varios soldados. La artillería se adaptaba principalmente a la defensa de los campamentos, los atrincheramientos y las maniobras de asedio; su peso y la lentitud de tiro de sus máquinas no permitían apenas que pudieran utilizarse en combates que tuvieran lugar en terrenos descubiertos. Sin embargo, César consiguió una artillería de piezas ligeras y pudo no sólo servirse de ellas en algunas circunstancias, sino también instalarlas en la proa de las galeras.

La artillería romana plantea un problema delicado: no es fácil darle nombre a cada pieza, si se tiene en cuenta además que las investigaciones no parecen haber sido exhaustivas en ese tema. No obstante, el equipamiento artillero de una legión romana, incluiría las siguientes piezas:

-.Las balistas (ballistae) eran grandes ballestas que lanzaban flechas a través de una ranura. Su tamaño era varible y utilizaban desde cuadradas (flechas con las puntas de hierro cuadrangulares) hasta enormes maderos con los que desmantelaban los muros enemigos (pila muralla). Salvo, quizá, en los modelos más pequeños de este tipo de armas, la propulsión para el tiro no se obtenía mediante la elasticidad de un arco, sino por la rápida vuelta a su posición inicial de dos haces de fibras previamente torcidas, en las que se ajustaban los brazos del aparato, los cuales se tensaban gracias a unos garfios

-. Los escorpiones eran pequeñas ballestas que lanzaban piedras.

-. Las carrobalistas eran otras máquinas de guerra, por lo general rodantes, que cumplían funciones similares a las ballestas, y su aparición no se produjo hasta la época del Imperio. 

-.Las catapultas, hondas mecánicas que arrojaban bolas de piedra de distintos pesos, a veces hasta de 40 kg, eran máquinas similares a las ballestas, con una ranura para el lanzamiento, a menos que se hubieran construido al estilo antiguo, en cuyo caso llevaban una palanca propulsora que terminaba en una especie de«cuchara» donde se colocaba el proyectil. 

-.Los onagros del Imperio eran pequeñas catapultas de este tipo.

Cada centuria contaba con una catapulta;una legión utiliza diez onagros (uno por cohorte) y cincuenta y cinco carrobalistas (una por centuria). Ciertas piezas las utilizan para conseguir un tiro tenso (catapultas) y otras un tiro curvo (balistas), a menos que este último término haya adquirido una acepción genérica.

La Antigüedad vivía en un régimen urbano, entendiendo por ello el terreno y la ciudad de que dependía: apoderarse del centro neurálgico del enemigo parecía siempre la mejor solución para arreglar un conflicto. De ahí la importancia de los asedios. En el arte de los asedios, los romanos eran unos autenticos maestros y en las legiones, cada hombre tenía un lugar; además se utilizaba toda una amplia variedad de máquinas para llegar hasta los muros más resistentes, y los soldados debían efectuar importantes tareas de ingeniería.El dispositivo romano se organizaba en función de los medios de que disponían los asediados. Como ocurría con la artillería legionaria, también había numerosos tipos de ingenios de asedio que se construían generalmente sobre el terreno:

-. Los más espectaculares eran las torres de asalto (turres ambulatoriae), de alturas incluso superiores a los 30 m, montadas sobre ruedas o sobre rodillos. Estaban fabricadas de madera y se recubrían con cuero grueso o con planchas de hierro para resistir el impacto de los proyectiles incendiarios.

-. Los aparatos más modestos eran los plutei, simples pantallas de encañizada, algunas veces provistas de poleas, que servían para proteger a los legionarios durante su trabajo.

-. Las vineae eran ingenios defensivos a modo de cabañas rodantes de 5 m de largo, 2 de ancho y 2,5 de alto, cuyo techo estaba construido a base de maderos recubiertos de encañizada y cuero, pudiendo tener los laterales desguarnecidos o provistos de protección, si bien los extremos delantero y trasero estaban siempre abiertos. Con estas defensas, los soldados romanos podían ir avanzando hacia el enemigo, colocando una vinea a continuación de otra, hasta formar un pasadizo protegido de los proyectiles. Los musculi eran semejantes a las vineae, pero más largos, más bajos y más estrechos; se usaban también para formar galerías.

-.Las testudines (tortugas) eran vineae muy sólidas y sobre ruedas. Su extremo anterior, blindado normalmente, estaba provisto de un ariete que en su punta tenía esculpida la cabeza de un macho cabrío. Asimismo, este tipo de ariete podía estar suspendido de la plataforma inferior de una torre de asalto y constaba de una maza de hierro fijada a un tronco macizo forrado de cuerdas y cuero para impedir su rotura por efecto de los repetidos golpes.

El equipo de asedio se completaba con los garfios de mango largo (falces murales) para derribar los muros, y las escalas (scalae) para el asalto. En todo asedio, por encima de todo, era necesario impedir cualquier clase de comunicación con posibles aliados: ningún mensajero debía atravesar las líneas romanas, pues se tenían muy en cuenta los efectos psicológicos de la incertidumbre en que vivían los asediados, añadida al hambre y a la sed. El bloqueo evitaba así también la petición de refuerzos. Con ese fin, se les rodea de una defensa que puede estar constituida por una simple elevación de tierra, un agger. Muy a menudo, esa defensa se ve acompañada por un foso y provista de una empalizada, reforzada esta última también por un encañizado.

Por norma, la conducción de un asedio competía al tercer oficial de la legión, el prefecto. El campamento de asedio representaba el elemento principal de los medios de sitio puestos en funcionamiento. Construido con gran rapidez y previsto para una duración limitada, se parecía mucho más a aquellos que se levantaban al atardecer al final de una etapa de marcha que a las fortificaciones permanentes.

Una vez solucionadas estas cuestiones,el principal objetivo de un general romano era la ocupación de la ciudad. Si esta última se negaba a rendirse, entonces era necesario tomarla por asalto.No parece que los romanos practicasen regularmente el ataque generalizado por todos los lados a la vez, pues preferían elegir el punto más débil de la defensa, aquel frente en el que se había iniciado la terraza de asalto. A continuación tenía lugar la intervención de la artillería con un triple objetivo: causar daños suplementarios en la defensa, provocar pérdidas humanas entre el enemigo y debilitar su moral.

Al mismo tiempo, el general romano dispone sus tropas frente al punto considerado como más débil. En ese momento ya podía comenzar el ataque. Para protegerse, los legionarios «hacen la tortuga» con ayuda de sus escudos.Arqueros y honderos lanzan una última lluvia de flechas y proyectiles, y la infantería añade sus venablos. Se colocan contra los muros las escalas de asalto o se disponen desde lo alto de las torres móviles. Se alcanza la parte más elevada de la muralla, y se asiste entonces a toda una serie de combates cuerpo a cuerpo. Si los romanos consiguen mantener esa posición, puede decirse que la batalla está ganada.

Se inicia entonces el saqueo de la ciudad, que va acompañado de horrores peores a los sufridos en el asedio. La tradición quiere que el botín vaya a los oficiales, cuando los vencidos se han rendido sin oponer resistencia, y a los soldados cuando fue necesario el asalto