Oltre alle sue bellezze naturali, Sirmione aveva una certa importanza nel sistema viario romano: si trovava infatti sulla via Gallica, l'antica strada che attraverso Bergamo e Brescia arrivava a Verona, dove si collegava con la via Postumia che, costruita nel 148 a.C., univa Genova ad Aquileia

Un periodo di grande rilievo nella storia di Sirmione fu quello della dominazione longobarda. Questa popolazione, proveniente dall'Europa del nord, dilagò nel 568 d. C. dal Friuli lungo l'asse stradale est–ovest verso Verona, Brescia, Bergamo, Milano e da lì scese verso Pavia. La penisola, stremata dalla guerra gotico-bizantina e dalla peste, non oppose resistenza all' avanzata dei nuovi invasori che si impadronirono di tutta l'Italia settentrionale eleggendo Pavia come loro capitale.
All'interno del territorio conquistato, Sirmione occupava una posizione strategica, in quanto controllava la strada da Verona a Brescia e la via verso la val d'Adige. La sua importanza è testimoniata dal fatto che in questo periodo diventò capoluogo della judiciaria sermionensis, un'ampia zona che dalla Valtenesi si estendeva sino alla sponda orientale del lago e arrivava a sud fino a San Martino di Gusnago, frazione di Ceresara in provincia di Mantova, oltre a comprendere a nord la piana di Riva.
Alcuni documenti forniscono notizie su tre chiese esistenti nella penisola in età longobarda, nella seconda metà dell'VIII secolo: san Martino, san Vito e san Pietro in Mavinas.

La presenza dei Longobardi a Sirmione, sin dai primi anni del loro insediamento in Italia, non è attestata solo dagli edifici di culto. A partire dal 1914 sono stati effettuati rinvenimenti di tombe nella zona tra la strada delle “Grotte”, il “Lido delle Bionde” e via Piana, che testimoniano l'esistenza di un'antica necropoli situata in questa zona. In base alla tipologia degli oggetti ritrovati (coltelli, punte di lancia, pettini) si ritiene fosse utilizzata già nel primo periodo dell'insediamento di questo popolo che ha lasciato traccia anche nella toponomastica sirmionese: il nome del “Lido delle Bionde”, deriva infatti da biunda, vale a dire “luogo recintato ”.
Nel 774 il regno longobardo cadde ad opera di Carlo Magno, re dei Franchi. Sirmione risentì di questo cambiamento: il borgo fortificato e il piccolo monastero di san Salvatore furono ceduti da Carlo al convento di san Martino di Tours per finanziare la vestizione dei monaci. La città perse dunque la sua importanza amministrativa, scomparve come distretto e insieme alla zona circostante si avviò a diventare un piccolo centro fortificato del territorio di Verona.
Più tardi, si costituì comune e rimase autonoma, direttamente dipendente dal potere centrale imperiale.
Dal 1197 la penisola divenne soggetta al comune di Verona, poi alla signoria scaligera, assumendo una rilevante importanza grazie al controllo esercitato dal castello, che ospitava una guarnigione. L'edificio, quale ancor oggi si può ammirare, è opera degli Scaligeri, benché l'esistenza di una fortificazione anteriore alla loro dominazione sia attestata da più di un documento.