Dibio / Divio n'est évoquée que très tardivement, à l'époque mérovingienne, par Grégoire de Tours (Histoire des Francs, III, 19). Ce dernier mentionne le fait que cette ville existait déjà au IIIe s. ap. J.-C., puisque l'empereur Aurélien la fit fortifier. De nombreuses inscriptions gallo-romaines viennent confirmer l'antiquité de cette ville. Cette ville est mentionnée sous les formes castro Divionensi (H.-F., II, 23) ; Divione (H.-F., II, 32) ; Divioninsis castri (H.-F., III, 19) ; loci Divionensis (H.-F., III, 19) ; Divionensi territurio (H.-F., III, 35); etc... On rapproche traditionnellement ce toponyme du Gaulois *divo- / devo- qui signifie "dieu / céleste / sacré".

On considère traditionnellement que c'est à proximité immédiate de cette ville que se déroula, en 52 av. J.-C., la bataille dite "de Dijon", opposant la cavalerie gauloise de Vercingétorix, à l'armée romaine et aux auxiliaires germains de César (cf. fiche [La bataille dite "de Dijon" [-52]]).