El reino odrisio de Tracia se convirtió en un reino cliente romano hacia el año 20 a.C., mientras que las ciudades-estado griegas de la costa del Mar Negro quedaron bajo control romano como civitates foederatae (ciudades «aliadas» con autonomía interna). Tras la muerte del rey tracio Rhoemetalces III en el año 46 d.C. y una infructuosa revuelta antirromana, el reino fue anexionado como provincia romana de Tracia.
La nueva provincia abarcaba no sólo las tierras del antiguo reino odrisio, sino también la parte nororiental de la provincia de Macedonia, así como las islas de Thasos, Samotracia e Imbros en el mar Egeo. Al norte, Tracia limitaba con la provincia de Moesia Inferior; en un principio, el límite provincial discurría en una línea al norte de los montes Haeumus, incluyendo las ciudades de Nicópolis ad Istrum y Marcianópolis en Tracia, pero a finales del siglo II d.C. la frontera se había desplazado hacia el sur a lo largo del Haemus. La zona del Quersoneso tracio (la actual península de Gallipoli) fue excluida del ámbito de su gobernador y administrada como parte de los dominios personales del emperador. La primera capital de la provincia, donde residía el gobernador romano, fue Heraclea Perintio. Tracia era una provincia imperial, dirigida inicialmente por un procurador y, después de c. 107/109, por un legatus Augusti pro praetore. Por lo demás, la estructura interna del antiguo reino tracio se mantuvo y sólo fue sustituida gradualmente por las instituciones romanas. Las antiguas strategiai («generalidades») de base tribal, encabezadas por un strategos («general»), se mantuvieron como las principales divisiones administrativas, pero algunas aldeas se agruparon en kōmarchiai («jefaturas de aldea») o se subordinaron a las ciudades vecinas (las dos colonias romanas de la colonia Claudia Aprensis y la colonia Flavia Pacis Deueltensium y varias ciudades griegas, muchas de ellas fundadas por Trajano), que fueron apartadas. A mediados del siglo I, las strategiai contaban con cincuenta, pero la progresiva expansión de las ciudades y el terreno que se les asignaba redujeron su número: a principios del siglo II, habían disminuido a catorce, y c. 136 fueron abolidas por completo como divisiones administrativas oficiales.
Al ser una provincia interior, alejada de las fronteras del Imperio, y contando con una importante vía romana (Vía Egnatia) que atravesaba la región, Tracia se mantuvo pacífica y próspera hasta la crisis del siglo III, cuando fue asaltada repetidamente por los godos de más allá del Danubio. Durante las campañas para hacer frente a estos asaltantes, el emperador Decio (r. 249-251) cayó en la batalla de Abritus en 251. Tracia sufrió especialmente las grandes incursiones marítimas godas de 268-270, y no fue hasta el año 271 que el emperador Aureliano (r. 270-275) pudo asegurar las provincias balcánicas contra las incursiones godas durante algún tiempo.
En general, la política provincial y urbana de los emperadores romanos, con la fundación de varias ciudades de tipo griego (ciudad-estado), contribuyó más al progreso de la helenización que a la romanización de Tracia. Así, al final de la antigüedad romana, el fenómeno de la romanización se produce sólo en la Baja Moesia, mientras que la Tracia situada al sur de las montañas del Haemus había sido helenizada casi por completo.
En cuanto a la dispersión tracia fuera de las fronteras (extra fines provinciae), por las pruebas epigráficas conocemos la presencia de muchos tracios (en su mayoría soldados) en todo el Imperio Romano, desde Siria y Arabia hasta Britania.