Comme beaucoup de noms de lieux terminés par -an, Taulignan doit sans doute son nom à celui de l’exploitant d’un domaine gallo-romain, probablement dénommé Taurinius, ou Taulinius, suivi du suffixe de localisation -anum, le Taulinianum gallo-romain devenant progressivement Taulinhan en occitan puis Taulignan en français.
Et effectivement, le territoire de Taulignan a été marqué par l’occupation gallo-romaine. Il est traversé par une ancienne voie protohistorique Est-Ouest qui relie la voie Nyons-Dieulefit, au niveau du pont d’origine romaine de Pontaujard, à la vallée du Rhône au niveau du Logis de Berre. Cette voie, nommée Chemin des Invasions entre Pontaujard et Taulignan, longe à son départ le quartier Saint-Marcel qui garde les traces d’une villa gallo-romaine associée à un lieu de culte qui sera à l’origine, au XIIe siècle, de la petite chapelle rurale de Saint-Marcel.
Un deuxième axe, Nord-Sud, part du village en direction de Valréas et longe l’ancienne villa gallo-romaine de Peyriol découverte en 1976.
Les occupations plus anciennes (Paléolithique moyen et supérieur puis Mésolithique) ont laissé quelques traces autour de Pontaujard, près du Lez, et celles de l’occupation Néolithique, plus nombreuses, sont dispersées sur la commune.