Za panowania króla Gorgasalego malało znaczenie dotychczasowej stolicy – Mcchety – i położonej w niej twierdzy Armazi, a wzrastała rola Tbilisi jako politycznego, gospodarczego i kulturalnego centrum kraju. Król ten rozbudował Tbilisi i wzniósł w nim swój pałac, zamierzając przenieść tu stolicę. Zrobił to jego syn, Daczi I, który rozbudował miasto.
Odtąd Tbilisi, jako stolica państwa i ważny punkt strategiczny, było celem najazdów różnych ludów i państw ościennych. Dlatego lata pokoju i stabilnego rozwoju przeplatają się z latami wojen, najazdów i zniszczeń.
Panowanie perskie i arabskie (VI–XI w.) Początki miasta przypadają na IV stulecie n.e., które jest okresem wpływów sasanidzkiej Persji. Sasanidzi nałożyli na Kartlię obowiązek zapłaty daniny oraz zaczęli rozprzestrzeniać zaratusztrianizm. Ośrodkiem ich oddziaływania było Tbilisi. Początkowo nie udało im się obalić władzy królewskiej. Twierdza tbiliska stała się jednak siedzibą perskiego namiestnika, który pretendował do współrządzenia krajem. W VI w. nastąpił wzrost wpływów perskich, a w 523 władza królewska w Kartlii została przez Persów całkowicie usunięta. Tbilisi staje się siedzibą marzpana – namiestnika perskiego rządzącego Kartlią. Mimo tych niesprzyjających okoliczności politycznych następuje rozwój życia kulturalnego gruzińskiej stolicy.