Furono edificate nel momento in cui l'antico centro umbro di Amelia, divenne municipio romano e quindi caratterizzato da tutti quegli elementi urbanistici tipici dell'opera di "romanizzazione": impianto viario, foro cittadino, edifici pubblici e privati, sistema di approvvigionamento idrico.
Le imponenti dimensioni delle Cisterne Romane, associata alla presenza di altri complessi di conservazione dell'acqua dislocati in altri punti della città, inducono a pensare che il sistema di approvvigionamento idrico dell'antico municipio fosse costituito essenzialmente da una serie di cisterne alimentate da acqua pluviale.
L'alimentazione delle Cisterne avveniva sia attraverso i pozzetti (o lumina) in cui era convogliata l'acqua piovana accumulata nel bacino della soprastante piazza, quella degli scoli dei tetti e degli impluvi naturali dei pendii del Duomo e dell'attuale Ospedale Civile, sia attraverso una serie di tubi di piombo (fistula acquaria) di cui sono ancora visibili i fori nell'ultimo vano.
L'attingimento dell'acqua da parte della popolazione avveniva attraverso i vari pozzi situati sulla piazza forense e nelle immediatissime circostanze.
Attraverso i rilievi topografici preliminari all'opera di restauro è stata calcolata una pendenza della pavimentazione verso Est che, procedendo dal primo ambiente sino al nono raggiunge progressivamente i 122 cm di dislivello, mentre il decimo locale è risultato essere in contropendenza di 12 cm.
Tale pendenza assicurava il normale deflusso dell'acqua, durante lo svuotamento periodico delle cisterne a fini di pulizia e manutenzione, nella direzione del canale efferente posto nell'ultimo locale; la contropendenza del decimo ambiente consentiva la permanenza, a svuotamento completato dell'invaso, di una sufficiente quantità d'acqua residua, necessaria per completare le operazioni di pulizia del medesimo che era la sede naturale di accumulo di sporcizie e detriti che per trasporto provenivano dalle sale precedenti.
