Este trabajo presenta los resultados de un estudio geoarqueológico sobre un gran segmento de una carretera romana (es decir, del siglo III y el comienzo del siglo IV d.C.), que cruzaba el segmento lucano de los Apeninos meridionales (Italia). El enfoque clásico de la investigación arqueológica, basado en el análisis de fuentes bibliográficas, archivísticas, literarias, arqueológicas e históricas, nos permitió inferir la trayectoria de la carretera romana, que es bastante diferente de las hipótesis anteriores. El análisis geoarqueológico se basa en la cartografía detallada de las características litológicas y geomorfológicas del área de estudio y se ha centrado principalmente en un segmento bien conocido de la carretera romana desde Filiano hasta las montañas del sur de la ciudad de Potenza (Sasso di Castalda). Nuestros resultados sugieren que la elección de la trayectoria de la carretera ha sido impulsada por la afloración de algunos depósitos y la presencia de formas de relieve geomorfológicas específicas, como áreas de bajo relieve en un paisaje montañoso. Luego, el mismo enfoque se aplicó a un sector con evidencias arqueológicas controvertidas (es decir, el valle del río Agri superior), donde los análisis geológicos y geomorfológicos apoyan la investigación arqueológica en la reconstrucción del antiguo camino. Este enfoque integrado puede ayudar a la arqueología a comprender y luego descubrir antiguos caminos que cruzan paisajes complejos e impenetrables, como las tierras intramontanas.