Piękna księżniczka wybrała jednak śmierć zamiast zamążpójścia, wypijając truciznę ukrytą w pierścieniu. Okres panowania arabskiego nie był dla miasta zbyt korzystny. Ludność chrześcijańska zmuszona została do opłaty haradżu (arab.: خراج), podatku pobieranego w pieniądzu od powierzchni posiadanej ziemi. Jednak konieczność obrony przed najazdami Bizancjum wymuszała rozwój umocnień miasta. Za czasów arabskich Tbilisi wciągnięte też zostało w sieć międzynarodowych powiązań handlowych. Pewien obraz tego, jak w tym czasie wyglądało miasto, daje utwór Jana Sabanidze „Męczeństwo Abo z Tbilisi” (VIII w.). Dowiadujemy się z niego, że w twierdzy Kala, przy drodze wiodącej z łaźni siarkowych do ogrodu botanicznego, znajdował się pałac arabskiego emira. Prawobrzeżna i lewobrzeżna część miasta połączone były mostem, a na skalistym brzegu Kury, tam gdzie dzisiaj wznosi się cerkiew Metechi, znajdowała się twierdza miejska. Od początku IX w. postępuje rozpad państwa arabskiego. Emirat Tbiliski powoli uwalnia się spod władzy kalifa. W czasie jednak, gdy w wyzwolonej spod panowania arabskiego zachodniej część Gruzji zachodzą procesy jednoczenia się gruzińskich księstw feudalnych, Tbilisi długo jeszcze pozostaje pod władzą Arabów.