Siedlungsspuren lassen sich in der Gemarkung Gonsenheim bis in die Jungsteinzeit (ab etwa 5000 v. Chr.) zurückverfolgen.[Anm. 1] In römischer Zeit scheint es in Gonsenheim kein geschlossenes Besiedlungsgebiet gegeben zu haben, sondern einzelne villae rusticae. Die größte dieser Villen befand sich am Südhang des Gleisberges, etwa an der Mündung des Mühlweges zur Mainzer Straße. Pater Fuchs erwähnte die damals noch vorhandenen Ruinen der Villa in seiner „Alten Geschichte von Mainz“ aus dem Jahr 1771. Er gab für den Umfang der Ruinen 2625 Schuh an – das sind etwa 800 Meter. Er erwähnte außerdem mehrfarbige Mosaikfußböden aus Marmor und Alabaster, die er dort gefunden habe. An gleicher Stelle fand man 1805 die Reste eines römischen Bades und 1960 weitere Mauerreste, Estrichreste, Reste einer Wasserleitung und Keramik, die ins zweite bis dritte Jahrhundert v. Chr. datiert wird.[Anm. 2]

Weitere römische Besiedlungsreste wurden gegenüber des Gonsenheimer Bahnhofs, am heutigen Europakreisel und an der Dreispitz gefunden. Südlich der Saarstraße verlief außerdem ein Abschnitt des Aquädukts. Dort wurde ein Weihestein an die Nymphae Laurentes, die „Laurentischen Nymphen“, gefunden.[Anm. 3]

In den Jahren 2013 und 2014 wurden weitere römische Funde gemacht. Archäologen legten ein Rundareals mit etwa 40 Metern Durchmesser, sowie Mauern eines rechteckigen Gebäudes frei, das etwa 39 Meter lang und 5,5 Meter breit gewesen sein muss.[Anm. 4] Weitere Mauerzüge wurden Richtung Gleisberg und Münchfeld gefunden, sodass das Gesamtareal eine Größe von 8-9 Hektar umfasste. Des Weiteren wurde ein Relief mit der Darstellung eines knienden Gefangenen und über 300 Ziegelstempel gefunden. Diese Ziegelstempel weisen auf eine Nutzung der Anlage über einen Zeitraum von drei Jahrhunderten hin. Vorläufig wird die Anlage als ein staatlich kontrolliertes Gestüt mit dem Rundareal als Dressurplatz gedeutet. Dort wurden wahrscheinlich die Pferde der in Mainz stationierten Legionäre trainiert. Die Erforschung und die Deutung jener Anlage dauern aktuell noch an.[Anm. 5]