Pers kralı I. Dareios (Daryus), (M.Ö. 522-485)ülkesinde düzenli bir yönetim kurmak amacıyla ülkeyi127 vilayetten oluşan 23 büyük Satrab'lığa ayırdı. Malatya bölgesi, merkezi Kayseri (Mazaka) olan Kapadokya büyük satrablığına bağlandı. Malatya yöresinde Med ve Pers egemenliğini yansıtan anıt eserlere rastlanmamıştır. Bölge ekonomisinin can damarı olan Mazaka-Malatya arasındaki yol, bu dönemde önem kazandı. Malatya; İran yaylasını Akdeniz'e bağlayan ulaşım yolu üzerinde sosyal ve ekonomik ilişkilerin düğümlendiği doğu ile batı arasında bir kent oldu. [1]
Malatya, M.Ö. 4.yüzyılda Makedonya Kralı İskender ‘in Anadolu'yu ele geçirmesinden sonra Perslerin idari sistemine dokunmadı. Bölgeye atadığı komutanları ile Hellenistik kültürünün Anadolu'ya yayılmasını sağladı. Malatya, bu dönemde Helen kültürünün etkisinde kalmıştır.
İskender'in M.Ö. 323 yılında ölümünden sonra bu büyük İmparatorluk, onun komutanları ve satrabları arasında bölüşülmeye başlandı. Malatya bölgesine ilk önce, İskender'in Kapadokya Satrabı Evmenes sahip çıktı. Ancak, Evmenes M.Ö. 315'de komutan Antigonos'a yenildi. İskender'in Babil satrabı Selevkos, uzun savaşlardan sonra Antigonos'u yenince İran, Irak ve Güney Anadolu toprakları bu sefer onun egemenliği altına girdi. (M.Ö . 312)Büyük Selökid devletinin temelleri atılmış oluyordu. Selevkos'un Malatya'yı içerisine alan topraklarda da egemenlik kurması, ancak rakibi Lizimakhos'u M.Ö. 281 'de yenilgiye uğratmasından sonra gerçekleşmiştir. Selevkosların Malatya'da tahakkümleri bir yıl sürmüştür. Yöre insanının isyanı sonucu Selevkoslar Malatya'yı terk etmek zorunda kaldılar. Aynı zamanda Kapadokya Krallığı bölgede hakimiyeti ele geçirdi. Güney komşu Selökidlerle iyi geçinmeye çalışan Kapadokya yönetiminin Malatya bölgesindeki egemenliği daha güçlendi.
Kapadokya Krallığı, bir süre sonra "Sofen Presleri" diye anılan ve bugünkü Harput yöresinde bağımsızlığını ilan eden prensIere boyun eğdi ve Malatya yöresinin yönetimini bırakmak zorunda kaldı. (M.Ö. 212) Böylece bölgedeki yönetim, tekrar Selevkosların eline geçmiştir. Bu yönetimden memnun olmayan yöre haklı, kuzeyde bulunan Pontus Kralı Farmekes'in koruması altına sığınmıştır. (M.Ö. 170) Malatya bölgesi uzun süre Pontus Krallığına bağlı olarak kalmıştır.
Pontus Kralı Mitridates Evpator'un (M.Ö. 120-63), Pompeius komutasındaki Roma ordusuna yenilmesinden sonra bölge, merkezi Kelkit ırmağı kıyısındaki Kabira olan Roma eyaletinin sınırları içine alındı. (M.Ö. 66)