Tivoli riuscì a riprendersi una certa autonomia ed indipendenza da Roma solo nel periodo in cui la sede pontificia lasciò l'Italia per essere trasferita ad Avignone (1309-1376) approfittando del fatto che la città Eterna era caduta di nuovo nel disordine politico. Malgrado nel Nord-Italia i Comuni si trasformassero in Signorie e poi in Principati, Tivoli restò fedele a lungo alla coscienza comunale. Quando nel 1312 Enrico VII di Lussemburgo fu incoronato imperatore a Roma (l'imperatore tanto atteso ed osannato dal poeta Dante), Tivoli si dette da fare per ospitarlo così come fece nei confronti di Ludovico il Bavaro quando fu incoronato nel 1328. La città divenne persino il quartiere generale del tribuno Cola di Rienzo divenuto padrone di Roma (1347), quando questi decise di combattere contro i Colonnesi della vicina città di Palestrina.
Nel 1370 il Conte Corrado di Antiochia, non volendo pagare più il tributo per il feudo di Anticoli, come dovuto a Tivoli, sobillò anche gli altri castelli tributari della città tiburtina; gli eserciti si scontrarono ma il sobillatore riuscì ad avere la meglio ed anzi nel combattimento perse la vita persino lo stesso Capomilizia dell'esercito tiburtino, Meolo d'Andreozzo Ricciardi.
Qualche anno dopo Tivoli mise in campo 800 armati, scegliendoli tra il fior fiore dei suoi cittadini, e finanziò 1500 cavalieri e 2500 fanti per difendere il papa Urbano VI contro gli Orsini ed i cardinali francesi (che avevano a loro servizio truppe bretoni) che non ne riconoscevano l'elezione, avvenuta nel 1378. L'esercito tiburtino vinse in modo schiacciante: a Ponte Lucano sbaragliò le truppe bretoni, invase e saccheggiò le rocche di Poli, Vicovaro e Sant'Angelo, riuscì a mettere le mani su Anticoli (favorevole agli Orsini) sconfiggendo Corrado di Antiochia ed assoggettandone il feudo. A Tagliacozzo infine sbaragliò Rinaldo Orsini (1381). La pace con gli Orsini fu stipulata nel 1382 ed in base ad essa Tivoli estese i suoi poteri anche su Saracinesco e riaffermava quelli su Anticoli.