С 18 года нашей эры Пальмира входила уже в состав Римской империи, но сохраняла известную долю самостоятельности, так как в надписях встречаются упоминания о сенате и народном собрании. До нас дошел даже полный протокол заседания сената Тадмора, состоявшегося 18 ксандика 448 года (по селевкидскому летосчислению, которое начинается с 312 года до нашей эры), то есть 18 апреля 137 года нашей эры. В надписях есть много названий должностных лиц римской администрации. Так, упоминаются агарономы, исполнявшие полицейские обязанности на рынке, телоны и димосины — финансовые чиновники, аргапет — начальник крепости, члены римской императорской администрации (префект претория, юридикус — посредник в спорах между лицами различных национальностей и прокуратор императора — уполномоченный императора в провинции, получавший огромное жалованье).
Во второй половине третьего века Пальмира достигла наивысшего могущества. Знатный пальмирец Оденат получил звание римского сенатора и именовался по-сирийски Рас Тадмор — глава Тадмора. Командуя бедуинами, он с большим успехом вел войны против персов, в пользу Римской империи и за свои заслуги получил в 264 году звание императора, титул Августа и право чеканить монету со своим изображением. Его стали называть Мелек малака — царь царей.
Во всех походах Одената сопровождала его жена Зиновия. Подлинное ее имя Батзебина, что значит дочь купца. Но даже у арабских историков осталось лишь несколько измененное ее греческое имя — Зайнаб. Зиновия принимала деятельное участие в управлении страной и в походах мужа. Слава его побед, бесспорно, принадлежит и ей. После смерти Одената, убитого на охоте в конце 266 или в начале 267 года, Зиновия стала управлять Пальмирой. Она имела все качества, необходимые для мудрого полководца. Осторожно, но с удивительной настойчивостью приводила в исполнение все свои планы. Строгая к своим солдатам, она не щадила и себя среди опасностей и лишений войны. Не раз она шла во главе войска. Никогда ее не видели в носилках, редко на колеснице и чаще всего верхом. Она умела приноравливаться ко всем обстоятельствам, обнаруживая то строгость тирана, то великодушие и щедрость. Чрезвычайно расчетливая в личных расходах, она из политических соображений старалась сделать роскошным свой дворец..
По преданиям, в народное собрание царица Зиновия входила в шлеме и пурпурной одежде, осыпанной драгоценными камнями. Все восхищались ее красотой. У нее были необыкновенно блестящие глаза, ослепительной белизны зубы, смуглый цвет лица и мужественный голос. Воздержанная во всем остальном, царица иногда неумеренно пила вино со своими полководцами. Она была высокообразованна, превосходно владела греческим и египетским языками и прилично знала латынь. Она сама составила краткую историю Востока, а римскую историю изучала по греческим авторам. Эта удивительная женщина продолжала расширять свои владения. В 269 году под власть Пальмиры подпал Египет. Та же участь постигла Малую Азию, всю Сирию и значительную часть Аравии. Такая сильная колония не могла не быть опасной для клонившейся к упадку Римской империи. Началась ожесточенная борьба Рима и Египта против Пальмиры.
Войска императора Аврелиана одержали ряд побед над армией Зиновии на дальних окраинах, ее владений, затем подошли к столице и осадили ее. Пальмирцы считали свой город неприступным, однако длительная осада вызвала голод. Они решились оставить столицу, принудив Зиновию бежать первой, и дали ей лучшего верблюда-дромадера. Она успела дойти до Евфрата, но во время переправы ее настигли всадники конницы Аврелиана и взяли в плен. Это было в 272 году. Город сдался.
В Пальмире Аврелиан оставил римский легион. Солдаты грабили жителей, разрушали храмы. Храм Солнца, сперва разграбленный солдатами, был восстановлен по приказу Аврелиана. Для этого император дал три тысячи фунтов золота, отнятых у царицы Зиновии, и тысячу восемьсот фунтов серебра, отобранных
В Рим Аврелиан входил с триумфом. Царица Зиновия шла впереди роскошной колесницы. От тяжести драгоценных камней, украшавших ее одежду, она едва могла идти. Возложенные на нее золотые цепи поддерживали шедшие рядом люди.
Таков был исход короткого периода славы царицы Пальмиры.
Победа над Зиновией, покорение могучего государства Пальмиры, завоевание ряда других восточных государств принесли Аврелиану огромные почести. Он первый из римских императоров официально именовался «Dominus et deus» — господином и богом. Но и его слава была недолгой. Через два года после разрушения Пальмиры, при подготовке нового похода на восток (на этот раз против Персии), он был убит заговорщиками.