يمكن تقسيم تاريخ شمال إفريقيا خلال فترة العصور الكلاسيكية القديمة (من حوالي القرن الثامن ق.م إلى القرن الخامس الميلادي) تقريبًا إلى تاريخ مصر في الشرق، وتاريخ ليبيا القديمة في الوسط، وتاريخ نوميديا وموريتانيا في الغرب. أسست الجمهورية الرومانية مقاطعة إفريقيا في عام 146 ق.م الى 430 ق.م بعد هزيمة قرطاج. سيطرت الإمبراطورية الرومانية في نهاية المطاف على كامل ساحل البحر المتوسط في إفريقيا، وضمت مصر في 30 ق.م، وكريت وبرقة في 20 ق.م، وموريتانيا في 44 ق.م.
مبدئيًا، في الشرق، كانت مصر تحت الحكم الفارسي خلال المرحلة المبكرة من العصور القديمة الكلاسيكية، وانتقلت إلى المملكة البطلمية في العصر الهلنستي. كانت قبائل الأمازيغ تسكن ليبيا، بينما أُنشئت مستعمرات فينيقية ويونانية على طول الساحل.
خسرت روما الغربية معظم إفريقيا لصالح الفندال في القرن الخامس. بعد إعادة ضمها إلى المملكة الرومانية، خسرت روما الشرقية أخيرًا كل سيطرتها على إفريقيا مع سقوط المنطقة تحت الغزو الأموي لشمال إفريقيا بحلول نهاية القرن السابع.