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]]).