La vida de Uxama se inició en la segunda Edad del Hierro (siglo IV a. C.) como establecimiento celtibérico del grupo arévaco. Este grupo se organizaba en comunidades políticamente independientes, eran agricultores, ganaderos y hábiles artesanos de la cerámica, el tejido y la forja. De esta etapa se conocen algunos restos de habitaciones semi-rupestres aparecidos bajo los cimientos de casas romanas y varios centenares de tumbas, algunas coetáneas de las guerras numantinas. Con la romanización, y particularmente en el siglo I de nuestra era, el municipio experimentó un notable desarrollo visible en la expansión urbana y en la aparición de algunos barrios periféricos. De la extensión de la zona habitada y densidad de población es ejemplo su amplia red de abastecimiento de aguas. En este momento se dota al municipio de una infraestructura urbanística y de importantes edificios públicos.

Avanzado el Bajo Imperio la ciudad se amuralló, reduciendo su superficie y finalmente se cristianizó. En el siglo VI, se produce un pequeño asentamiento visigodo, y existe constancia del establecimiento de la Sede Episcopal, lo que pone de manifiesto su papel de cabeza del territorio en este momento.

En el siglo VIII Uxama se abandona, quedando integrada en el territorio fronterizo musulmán. En el siglo X se funda Osma.

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