公元260年，羅馬皇帝瓦勒良率領七萬大軍與沙普爾一世的薩珊軍隊在艾德薩交戰。結果羅馬軍隊遭到毀滅性打擊，七萬大軍全軍覆沒，而皇帝瓦勒良被俘虜。據說爲了羞辱羅馬人，沙普爾一世讓瓦勒良跪着作爲跨馬上鞍的墊腳。因爲關於戰爭進程記載得非常少，歷史學家只能猜測是羅馬軍隊被誘敵深入後，被波斯人截斷了後勤。但擁有雄厚國力基礎的羅馬帝國可不會這麼容易屈服。隨即，兩個超級大國展開了長時間的拉鋸戰。公元297年，羅馬將領在突襲薩珊波斯大營取得大勝，並俘虜了薩珊皇帝納賽爾的家眷。納賽爾只能與羅馬人簽訂條約，放棄了底格里斯河以西的省份。總體上說，雙方也是互有勝負。
在公元3世紀末，薩珊波斯與羅馬戰爭暴露了羅馬軍團在裝備上的一些問題。羅馬公民軍團所攜帶的重型標槍以及劍雖然在面對帝國西部與北部的敵人很有效，但並不適合對抗以鐵甲重騎兵作爲核心的波斯薩珊軍隊。波斯薩珊軍隊雖然建立在帕提亞系統之上，但風格更依賴重騎兵衝鋒的“重錘”，而非輕弓騎兵的“襲擾”。但是，羅馬軍團依然靠優秀的組織能力，紀律性以及後方充足的人力及物力資源，彌補了裝備上的不足，與波斯人展開了勢均力敵的較量。但羅馬人也意識到了這一點，所以進入4世紀之後，羅馬步兵軍團的裝備和風格也在發生變化。
當然，4世紀之後羅馬軍團的變化原因是多方面的，不能認爲都是爲了對抗波斯薩珊所致。當時的羅馬帝國軍團的規模較原先元首時代大大縮小，帝國步兵不積極於肉搏，也很少衝鋒而是等待敵人衝鋒，更喜歡發揮密集陣型所形成穩定的壓力。
3世紀中旬羅馬軍團在對抗薩珊鐵甲重騎兵
值得一提的是，在當時，2.5米的長矛已經代替了之前的羅馬短劍或長劍成爲主要肉搏武器。重裝步兵們會組成盾牆，從橢圓形或圓型的大盾中之間的“V”字型缺口刺出長矛。同時，步兵更依賴遠程的優勢，用攜帶量更多、射程更遠的輕標槍與梭鏢取代了原先的重標槍掩護。對羅馬的東方戰場來說，這種方式也較以往元首制時代，更合適對抗強大的薩珊重騎兵。
羅馬的騎兵處於變革期。舊式的羅馬重騎兵依舊是主力，但騎兵部隊裝備較過去有所增強且多樣化，新增了許多了專業單位。諸如具裝的羅馬衝擊型重騎兵，以及裝備比較完善的騎兵射手。不過在4世紀初，這一切纔剛剛開始，完全未能制約薩珊的傳統騎兵優勢。
3世紀中晚期的羅馬軍團裝備
總之，在公元3世紀，薩珊波斯帝國與羅馬帝國的戰爭可算是終勢均力敵。但到了公元309年，被稱爲“大帝”的薩珊波斯皇帝沙普爾二世即位。他利用當時羅馬帝國政局不穩，再度向羅馬人發起攻擊。他攻擊的目標是長期處於邊界要衝的尼西比斯城。
雖然羅馬的反擊組織得非常緩慢，但守衛尼西比斯的羅馬守將在338年、346年、349年，連續三次挫敗了沙普爾的猛攻。當時薩珊波斯軍隊使用了船隻，火攻，甚至使用了戰象，但始終折戟尼西比斯城下。之後，薩珊波斯軍隊於334年圍攻新加拉城也遭到失敗。而在359年的阿米達圍城戰，最終薩珊波斯以30000人慘重傷亡代價才攻克此城。在這些圍城戰中，很顯然由於地形原因，波斯軍隊強大的鐵甲重裝騎兵毫無用武之地，而步兵的虛弱顯露無遺。特別在第一次尼西比斯圍攻戰中，沙普爾二世已經成功地使用了水攻，而波斯步兵竟然畏懼自己造成的洪水，不敢攻擊，坐等羅馬守軍修復城牆。之後，薩珊波斯反而因爲洪水氾濫而造成瘟疫，導致自己大量非戰鬥減員。
羅馬副帝尤里安，於公元361年，在高盧軍團的擁護下稱帝。而羅馬皇帝君士坦提烏斯在病危中，無奈地宣佈堂弟尤里安成爲新的羅馬皇帝。尤里安在歷史學家的筆下是一位賢能有德行的君主。他在公元357年的斯特拉斯堡戰役，大勝對羅馬帝國西部威脅最大的阿勒曼尼人，並深得當地人民心以及高盧地區軍團們的支持。
公元363年4月，尤里安發動了9萬羅馬大軍，還有100多艘艦船，浩浩蕩蕩地對薩珊波斯展開反攻，意圖收復被薩珊帝國佔領的美索不達米亞地區。羅馬軍團開始攻擊非常順利，連克數城，直至波斯薩珊的首都泰西封城下;並僅以損失75人的代價殲滅了薩珊2500人，攻克了泰西封城的南郊區域。羅馬軍團僅用50多天就到達了泰西封城下。
沙普爾二世
薩珊波斯皇帝沙普爾二世通過公元330年對羅馬的攻擊，很清楚自己的步兵無論是人數或質量，都遠遠不及尤里安的羅馬軍團，正面對敵毫無益處。而且，尤里安的羅馬軍團雖然人多勢衆，但還不具備強攻攻克泰西封的能力。此外，對手最大的弱點就在於龐大軍隊的補給。因此，當時最明智的做法就是避開與羅馬軍團的正面決戰。
6月3日，羅馬皇帝尤里安明白必須解決大軍的補給問題。他力排衆議，燒燬了自己的艦船，決定離開幼發拉底與底格里斯地區，向薩珊的腹地挺近。尤里安想以掠奪作爲軍事補充，同時逼迫薩珊主力與自己決戰。
羅馬皇帝尤里安
260多年後，著名的拜占庭皇帝希拉剋略成功地執行了這一戰術，但不同的，希拉剋略手中有當時波斯人都無法企及的精銳騎兵，且當時的波斯政府的統治相對分散。現在尤里安的主力是步兵，他面對的卻是在薩珊國內聲望極高的沙普爾二世大帝。
羅馬軍團進入薩珊波斯內地之後，薩珊波斯人採取了堅壁清野的焦土政策作爲應對。羅馬大軍無法從這些殘破的城市中得到補給。尤里安強行軍加快行軍速度，轉向大城市蘇薩城，期望能得到補給。但沙普爾二世又派出間諜，混入羅馬軍隊中，將羅馬大軍引入錯誤的路線，從而誤入了荒野。在這種情況下，羅馬軍隊士氣低落，尤里安只能下令撤退。明智地避開羅馬軍團主力，不與其會戰的沙普爾在尤里安撤退的時候找到了機會。他集結了自己的大量精銳部隊，包括大量薩珊波斯帝國引以爲豪的鐵甲具裝重騎兵，以及恐怖的戰象。
公元363年6月26日，羅馬軍團與追擊的薩珊波斯軍隊遭遇。拂曉，薩珊波斯軍隊對羅馬大軍發動了全面攻擊。前羅馬軍官的歷史學家阿米安記載，“波斯人大量出現，他們的騎兵指揮官，皇帝的兩個王子，以及大量的貴族，都出現在戰場上”……“他們全都穿着全身鎧甲，覆蓋着堅固的鋼片。盔甲的葉片合適每一處肢體的關節，像人的雕像一樣的面甲準確的戴在他們的頭上。任何箭矢都無法射穿他們，除了他們頭盔小開口處露出的雙眼與呼吸的鼻孔”。
“重騎兵身旁站着浩浩蕩蕩的、被裝飾得鮮豔奪目的巨大戰象。這些戰象可以讓羅馬的騎兵在其巨大的身軀、以及咆哮與氣味下產生恐懼。”攻擊以波斯步兵弓箭手慣有的覆蓋天空的箭雨開始。當向羅馬人傾瀉大量箭雨作爲掩護後，薩珊波斯恐怖的戰象與重裝騎兵就發動了衝鋒。特別是戰象的衝擊直接造成了羅馬人的恐慌。
薩珊鐵甲重騎兵
但這嚴峻的時刻，尤里安有力的組織了他的羅馬軍團開始對抗。紀律嚴明的羅馬軍團並未被擊潰，而是組成了兩翼展開的月型陣型承受對方的攻擊。雖然一開始羅馬的弓箭手在攻擊中處於無序的狀態，但他們很快就被組織起來，並向前推進，按尤里安的信號發射箭矢來對抗敵軍。羅馬的重裝步兵則排出了密集隊形，努力擊退了薩珊波斯軍隊的正面攻擊。
於是，薩珊波斯人以戰象與重騎兵發動的攻擊，並沒有像預想中那樣，打垮因補給與疲勞造成士氣低落的羅馬軍團。隨後，手持矛與盾的薩珊波斯步兵投入了近戰，但他們更不是羅馬軍團的對手。在遭到了重大傷亡之後，薩珊波斯人退回陣列，轉而繼續用箭雨射擊他們的對手。最終羅馬軍團退回了他們的營地，而薩珊軍隊反而遭到了重大的損失。但對於羅馬人來說，形勢並未好轉，補給依然是其軍隊必須解決的問題，羅馬軍團還得必須撤退。
沙普爾二世則轉而從側翼尋找機會，想用騎兵突襲羅馬軍團。三天之後，薩珊軍隊的戰象與重騎兵再度在夜間發動突擊，這次突擊的方向是羅馬營地中沒有完全封閉的後方。薩珊重騎兵成功的衝鋒造成了大量羅馬士兵陣亡。薩珊重騎兵甚至一直衝進了左翼的中心。尤里安顧不得穿上盔甲，就抓起盾牌與武器衝出去組織反擊，羅馬人則用密集的長矛陣與箭雨對抗着薩珊的攻擊。
尤里安之死
這時候，意外發生了，一支標槍擊中尤里安的身體，貫穿肋骨射中的羅馬皇帝的肝臟。尤里安被擡了下去，隨後在軍營中陣亡。不久之後，羅馬軍隊的主要指揮官也在戰鬥中相繼陣亡。薩珊波斯軍隊受到鼓舞繼續加強攻擊。
但由於尤里安過去在軍中的聲望以及德行，他的戰死反而激勵了羅馬軍團拼死戰鬥。再加之羅馬軍團慣有的組織性與紀律性，羅馬士兵殺死了一些戰象，並擋住了波斯鐵甲重騎兵衝擊。薩珊波斯軍隊攻擊並未取得成功，反而又遭到了較大的傷亡。最後，波斯軍隊撤退。根據記載包括三天前的戰鬥，薩珊軍隊有五十名貴族與總督在攻擊中陣亡，其中還包括兩名主要將領。
就這樣，雖然尤里安陣亡，但之後羅馬軍團在撤退中得到了諸如“赫拉克勒斯軍團”等其他軍團的接應，從而撤回了境內。並且在這些戰鬥中，波斯人的傷亡還是略高一些。就像沙普爾二世之前對羅馬並不太成功的圍城攻擊一樣，薩珊波斯帝國的“短板”——步兵，嚴重的限制了薩珊波斯帝國的擴張與勝利。
薩珊波斯的步兵在面對羅馬軍團，即使是疲憊、缺乏給養、正在撤退，而且還被薩珊鐵甲重騎兵甚至是戰象的衝擊後的羅馬軍團，仍不能取得決定性戰果。
晚期帝國首席步兵軍團“赫拉克勒斯軍團”的裝備
加之由於在這個時代，馬鐙還未從東方傳來。無馬鐙重騎兵，即使如薩珊波斯般武裝到牙齒的鐵甲具裝騎兵，在面對最紀律嚴明的職業化重步兵時，依然不能獨立獲得勝利。
