Legio XIII Gemina був сформований Октавіаном Августом в 41 р. до н.е. Легіон брав участь у кампанії проти Секста Помпея, брав участь у вирішальній битві проти Марка Антонія при Акції в 31 р. до н.е. Після битви при Акції Октавіан Август провів реформу римської армії. Саме тоді XIII легіон отримав назву Gemina ("близнюки"), тому що був сформований з декількох військових одиниць. Символом 13 легіону став лев.
У 30-16 рр. до н.е. основним табором legio XIII Gemina був Бурнум (сучасна Кістень на Адріатичному узбережжі Хорватії). У період кампанії Тиберія по захопленню альпійських областей легіон був переведений в (совр.Любляна у Словенії). З 6 по 9 р. н.е. легіон був частиною великої римської армії, зібраної для придушення повстання в Паннонії і Іллірії.
У 9 р. німецькі племена знищили 3 римських легіону під командуванням Вара. Legio XIII Gemina покинув Емона і був перебазований у Августу Вінделіку (сучасна Аугсбург у Німеччині) для того щоб замінити легіон, переведений на рейнську кордон. З Аугусто Вінделікі легіон був перекинутий в Віндонісса (сучасна Віндіш у Швейцарії) в 16 р. для будівництва нового укріплення з метою захисту альпійських проходів від загрози вторгнення германських племен.
В 43 р. Клавдій вторгся в Британію з армією, у складі якої був один легіон з Паннонії. Для заміни цього легіону legio XIII Gemina був перекинутий з Віндонісси в Петевіо (сучасна Птуй у Словенії). Основний табір legio XIII Gemina знаходився там до 89 р., хоча легіон воював на стороні Отона проти Вітеллія в Італії в 69 р. і потім брав участь у кампанії на Рейні при Церіале для відновлення миру і порядку в Німеччині.
У 80-х роках почалися вторгнення даків і сарматів через Дунай, що супроводжувалися спустошеннями в Паннонії і Мезії. Legio XIII Gemina пересунувся з Петевіо до Дунаю і заснував перше римське поселення в Виндобонна (сучасна Відень в Австрії). Легіон воював у сарматської кампанії в 92 р. і брав участь у завоюванні Дакії Траяном. Після підкорення Дакії legio XIII Gemina став основною військовою силою в заснованій провінції. З 106 р. по 268 р. легіон базувався в Апулуме (сучасна Алба Юлія в Румунії). Час від часу він відгукувався для участі у військових кампаніях: проти парфян при Траяна і в Сирію для підтримки Септимія Півночі у 194 р.
В середині 3 століття імператор Авреліан вирішив, що більше не може утримувати Дакію під римським контролем в умовах постійних атак варварських племен. Легіони і римське населення провінції покинули Дакію між 268 р. і 271 р. legio XIII Gemina повернувся на свою стару стоянку в Петевіо. Там він був поповнений і реорганізовано. У 270 р. легіон повернувся до Дунаю в Ратіарію (сучасна Арщав в Болгарії) у знову організовану провінцію -------. Legio XIII Gemina залишався в Ратіаріі до кінця Західної римської імперії. Близько 400 р. припинилося постачання та грошове утримання легіону. Легіон припинив своє існування.