No es realmente hasta el período ibérico cuando nos encontramos con un poblamiento regularmente repartido a lo largo y ancho del municipio, si bien buscando siempre las alturas de la Sierra por motivos estratégicos y de defensa para controlar los terrenos bajos de los sinclinales pizarrosos del Valle del Guadiato y las vegas de las sierras meridionales, que aparecen prácticamente flanqueados en esta época por una serie de recintos fortificados (La Grana, La Calaveruela, Cerro de los Castillejos, El Ducado, Piconcillo,etc.). Perdidos por toda la Sierra, nos revelan todos ellos el hábitat de esta zona desde al menos el siglo VI a.C hasta el siglo II d.C., pero ya en época romana bajoimperial empiezan a abandonarse al tiempo que la población se concentra en las zonas bajas. Algunos de estos recintos ibéricos se convirtieron, no obstante, en fortificaciones medievales como medio de defensa y control del territorio cuando esta zona fue frontera cristiano-musulmana en la Alta Edad Media.

        Estos hallazgos demuestran indudablemente que la rica minería de la Sierra fue un importante factor de atracción del hábitat y que éste fue relativamente estable durante siglos a tenor de la larga continuidad de las minas. En efecto, como parece deducirse en concreto del hallazgo de la mina de La Loba, los filones de mineral fueron explotados ininterrumpidamente por los pobladores indígenas, los cartagineses (de donde se explicaría la existencia del topónimo ACampo de Aníbal en la zona minera del Valle del Guadiato) y por los romanos, que intensificaron enormemente la explotación minera y fundamentalmente los filones de plata.

        Es probable que en esta zona dichos recintos tuvieran relación directa con el control de los yacimientos mineros y el comercio del cobre y de la plata que se hacía desde los lugares recónditos de Sierra Morena hasta los puertos del Mediterráneo. Más aún, en el municipio de Fuente Obejuna parece factible establecer una cierta correspondencia entre la ubicación de los recintos fortificados y las zonas de explotación minera, situándose los primeros en los bordes serranos inmediatos a las zonas bajas por donde transcurrían las principales vías de comunicación y donde aparecían no pocos yacimientos de mineral.

        En la época romana, una vez reestablecida la seguridad en el territorio, se conforma en la zona un poblamiento importante con cierta tendencia hacia la concentración. Las fuentes nos hablan ya de un núcleo concentrado de importancia en el Valle del Guadiato: la Mellaria cordobesa. Plinio, en su Historia Natural, la señala como una de las poblaciones importantes de la Beturia de los Túrdulos y posteriormente autores como Rodrigo Caro, Ambrosio de Morales, Ramírez de Arellano o Casas-Deza, entre otros, se refieren a este núcleo de población identificándolo como la Fuente Obejuna romana y señalando especialmente la riqueza y la larga tradición de la apicultura del municipio como actividad económica que le daría su nombre originario.

        Hoy día, se acepta el origen romano de la población y la localización de su antiguo emplazamiento en las inmediaciones del Cerro de Masatrigo, mientras que la loma donde se asienta actualmente Fuente Obejuna parece haber albergado una explotación minera de plomo argentífero con un pequeño poblado anejo.

        El emplazamiento de Mellaria domina ampliamente el Valle del Guadiato, convertido en época romana en un importante nudo de comunicaciones en torno al eje vertebrador de la calzada ACórdoba-Mérida. Se sitúa además en el contacto del Valle con el borde más montañoso del sur, dominando, en definitiva, las dos zonas de diversa vocación agraria del municipio: una, eminentemente cerealista y asentada en terrenos llanos, y otra, la meridional, más quebrada y montuosa, y con un sistema más diversificado y rico de mayores posibilidades de autoabastecimiento.

        La ciudad se abastecía de agua a través de un acueducto procedente de la Fuente de la Quicla, en la finca de Los Condes, de una longitud de unos 8 km. hasta desembocar en el embalse de San Pedro, considerado como el lacus o depósito terminal del mismo.

        El origen del nombre de la ciudad parece provenir, según algunos autores, de la dulzura y benignidad de estas aguas de abastecimiento que las hacía compararse con la miel, mientras que la mayoría de los estudiosos opinan, en cambio, que la apicultura fue una de las principales fuentes de riqueza de la zona.

        El municipio de Mellaria recibió la organización romana durante el gobierno de Vespasiano, convirtiéndose en residencia de importantes familias como los Annia, Frontinia, Sempronia, Valeria y Turrania, dando muestras de un alto grado de romanización.

        En el municipio existieron, asimismo, algunos poblados mineros situados a boca de mina como el Cerro de La Loba o el de Santa Bárbara, además del ya señalado en el actual emplazamiento de Fuente Obejuna. Destaca particularmente el yacimiento arqueológico de la Loba, catalogado por la Consejería de Cultura como Bien de Interés Cultural. Este presenta dos zanjas de extracción a cielo abierto de plomo argentífero y un conjunto de viviendas de mineros y almacenes en las inmediaciones de la mina.
Durante los siglos del Bajo Imperio apenas disponemos de referencias históricas o restos arqueológicos que nos informen puntualmente sobre el poblamiento del territorio. En esta zona parece percibirse, no obstante, un cierto proceso de ruralización y degradación que afectó generalmente a todos los núcleos urbanos a la vez que languideció el proceso colonizador romano. Algunos hallazgos, en este sentido, de época romana parecen hablarnos de una destrucción de algunos núcleos en los años agitados bajo imperiales, pero falta indudablemente mucho por investigar como para establecer afirmaciones definitivas y concluyentes.