С IV в. для истории Грузии имеются уже не только отрывочные свидетельства, исходящие извне, ной более достоверная, чем раньше, местная традиция. В этой традиции Иберия фигурирует уже как Картли.
О положении Картли в III в. почти ничего не известно. Повидимому, возвышение Сасанидов и борьба их с Римом оказали на Картли меньшее воздействие, чем на Армению, поскольку Картли была расположена дальше к северу. Вероятно, Картли продолжала оставаться в номинальной зависимости от Рима. Так, например, по Нисибинскому миру персы признали за римскими императорами право давать иберским парям внешние знаки власти.
Политика картлийских царей в IV в. определялась, с одной Сторороны, прогрессирующим усилением знати, с другой — опасностью персидского нашествия. Ради сближения с Римом и укрепления своей власти картлийские цари переходят в христианство. Христианские общины в Иберии существовали, невидимому, и раньше; превращение же христианства в государственную религию произошло в 30—40-х годах IV в. Вслед за обращением царя были крещены и жители Мцхеты.
Принятие христианства имело важные последствия для царей Картли. Во-первых, оно укрепляло их союз с Римской империей, где также победило христианство, против персов, во-вторых, развязывало царской власти руки в борьбе со жречеством. Жрецы обладали в Картли исключительным могуществом В их руках были сосредоточены обширные земельные владения и огромные богатства. Так, например,Страбон рассказывает о богатейшем храме Левкотеи на юге Иберии. Между тем владения царя к этому времени сильно сократились отчасти вследствие дробления царской земли между царскими родичами, отчасти вследствие раздачи земель царского домена военнослужилой знати. Поэтому конфискация жреческих земель, которые отошли частично царю, частично церкви, имела для царей большое значение, сильно укрепляя их власть.
Христианство было встречено по-разному различными слоями населения. Картлийская знать отнеслась к нему благоприятно, так как в отличие от армянской сохраняла военно-служилый характер, была теснее связана с царской властью и так же, как она, заинтересована в борьбе с могущественным жречеством. Напротив, народные массы встретили новую религию враждебно. Особенно упорно сопротивлялись горцы. Их древняя религия была неразрывно связана с сохранившимися у них первобытно-общинными порядками. Проповедников христианства сопровождали эриставы (военачальники), которые помогали им с оружием в руках: они уничтожали изображения древних богов и силой принуждали народ креститься.
Союз с Римом, окрепший после принятия христианства, не смог однако, защитить Картли от персов. В 368 г. Шапур II вторгся в Картли, низложил царя Саурмага и провозгласил царём его родственника Вараз-Бакура (Аспакура), взяв его сына заложником. Саурмаг бежал в Римскую империю и вернулся в Картли с римскими войсками. Вараз-Бакур вынужден был пойти с ним на соглашение; Картли была разделена: земли по левому берегу Куры и правому берегу Арагвы получил сторонник Рима Саурмаг, тогда как остальной частью Картли продолжал управлять ставленник Ирана. Оба царя опирались, повидимому, на определённые группы местной знати. Впрочем, в отличие от Армении двоевластие в Картли длилось недолго, так как с V в. страна полностью подчинилась персидскому влиянию.
На рубеже IV и V вв. картлийские цари ещё пытались лавировать между Римом и Ираном. Однако ослабленная «варварскими» нашествиями в Европе Римская империя не могла защитить Картли от персов. Со второй четверти V в. картлийский царь становится вассалом Сасанидов. Рядом с царём в Картли назначается персидский наместник—«картлийский питиахш». Скоро эта должность сделалась наследственной в одном из южнокартлийских знатных домов. В руках питиахшей находилась почти вся территория Нижней Картли южнее Триалетского хребта и города Тбилиси, представлявшая собой государство в государстве.
Картлийские цари продолжали жить вМцхете, куда они перебрались из Армази, повидимому, в III в. н. э.; питиахши выбрали своей резиденцией Тбилиси. Здесь сходились важнейшие пути — путь в Персию, а также путь через Куру/ Тбилиси был заселён с древнейших времён; в IV в. он стал уже значительным центром, но особенно возвысился именно с тех пор, как в нём поселились питиахши. Со второй половины V в. картлийские цари делают Тбилиси второй столицей, а затем он навсегда оттесняет Мцхету на задний план.
Зарождение элементов феодализма в Картли протекало сходно с Арменией, однако более медленными темпами. Причиной этого было большее количество пережитков первобытно-общинного строя, сохранившихся в раннерабовладельческом обществе Картли. Поэтому картлийское общество III—IV вв. имеет переходный характер.
В древней Иберии привилегированная группа населения, как уже указывалось, состояла из царского «рода» и «рода» жрецов, основная же масса населения составляла эри, народ-войско, внутри которого наблюдалось относительное равенство. Теперь положение меняется. Раньше царский «род» эксплуатировал зависимых от него крестьян (лаой) сообща, теперь начинается дробление царского домена между «царскими детьми», которые превращаются в высший слой знати.
Вместе с тем появляется новая аристократия и за пределами царского «рода». Среди свободных выдвигались богатые семьи, захватывавшие лучшие земли и сосредоточивавшие в своих руках большее, чем у других, количество рабов. Как это бывало и в других рабовладельческих государствах на ранних стадиях развития, в Картли каждый вооружался на свой счёт. В условиях прогрессирующего разорения основной массы свободных далеко не всякий мог приобрести полный комплект металлического (обычно железного) оружия и коня (иберы славились прежде всего конницей), а потому богатые оттесняют бедных и на царской службе. Так в результате имущественного расслоения рядом со старой знатью и жречеством формируется новая, служилая знать.
Знать монополизирует в своих руках военное дело, перекладывая производительный труд на зависимых от неё людей. Представители знати с юных лет получают военное воспитание. Из среды знати назначаются правители областей (мтпавары) и военачальники (эриставы). Чтобы привязать к себе военно-служилую знать, царь раздаёт ей земли с сидящими на них земледельцами.
На другом полюсе формируется класс зависимых крестьян. Этому способствовало то обстоятельство, что уже издавна существовали зависимые крестьяне на царской земле, которые именовались по-грузински глехами; постепенно они превращаются в крепостных, вместе с землями царского домена их раздают старой и новой знати. Превращаются в крепостных, видимо, и посаженные на землю рабы, а также закабаляемые за долги свободные. Слой эри исчезает. Знати теперь противостоит цврили эри — «мелкий люд».
Раннефеодальные отношения в Картли складываются к V в. Представители господствующего класса получают теперь наименование азнаури (грузинская форма иранского слова «аяат», которому теперь придаётся специальное значение). Азнаурам противостоят уазно (не азнаури), соответствующие аназатам; к ним причислялись в первую очередь глехи. .
Азнауры не были едины; они делились на великих и малых. К числу первых относились мтавары и эриставы, которые, приобретая политическую власть на местах, постепенно превращались в полусамостоятельных владетелей, наподобие армянских нахараров. Остальные азнауры соответствовали по своему положению мелким азатам. Между азнаурами и цврили эри стояли мсахуры (слуги) — свободные, находившиеся на службе у царя и крупных азнауров. Ниже всех были рабы.
Вся страна распадается на отдельные области — сахли; во главе каждой из областей стоит какой-либо, знатный род. Правда, большинство населения этих областей не было ещё закрепощено и удерживало свои общинные и частновладельческие земли, однако могущество знатных домов стало уже весьма значительным. Общинные должности становятся наследственными в знатных родах. Носители их накладывают руку на общинную собственность, заставляют делать себе «добровольные» подношения, принуждают общинников выполнять общественные работы (постройка крепостей, рытьё каналов) и сопровождать их на войну.
Важную роль в оформлении феодальных отношений сыграла картлийская церковь, которая превращается в мощную организацию. Во главе церкви стоял мцхетский архиепископ, живший в резиденции царя. Епископские епархии соответствовали административным округам, эриставствам. Церковь владела обширными землями, которые она получала от царей и знати или приобретала за деньги. На церковных землях работали зависимые крестьяне. Уже с V в. высшие посты в церкви находились в руках знати. Так же, как и в Армении, картлийский архиепископ стал (в конце V в.) католикосом, что обеспечивало определённую независимость картлийской церкви.
В процессе зарождения феодальных отношений царский домен тает, распадаясь на владения родовой и военно-служилой знати. Соответственно этому происходит ослабление царской власти. Раздача земель в условное владение представителям знати, что на первых порах укрепляло могущество царя, обеспечивая ему поддержку знати, теперь приводит к противоположным последствиям. Конфискация жреческих земель могла задержать процесс, но не приостановить его. Знать, ещё в IV в. поддерживавшая царя против жречества, как это видно из её отношения к христианству, с V в. открыто выступает против царской власти.
Важнейшим событием в культурной жизни Картли является формирование грузинской письменности. Древнейшая датированная надпись относится к 492—493 гг. Проблема происхождения грузинского алфавита сложна. Данные источников разноречивы. Некоторые древнеармянские писатели приписывают создание грузинского, а также албанского алфавита Месропу Маштоцу, изобретателю армянского алфавита. Однако это не соответствует действительности. Грузинский алфавит генетически не связан с армянским. Грузинское письмо, невидимому, родственно армазскому и восходит вместе с ним к арамейскому.
С принятием христианства зарождается грузинская христианская литература. Первоначально преобладали переводы. С V в. появляются и оригинальные сочинения. К сожалению, значительная часть произведений древнейщей грузинской литературы была уничтожена в последующие века во время ожесточённой борьбы с ересями.
Развивается церковное зодчество, древнейшими памятниками которого являются базилики.