Η αρχαία Θήρα, η ιστορική πόλη του νησιού, βρίσκεται πάνω στο Μέσα Βουνό,
σε υψόμετρο 396 μ. Ιδρύθηκε τον 9ο αιώνα π.Χ. από Δωριείς αποίκους με αρχηγό το Θήρα και κατοικήθηκε μέχρι και τους πρώιμους βυζαντινούς χρόνους.
Έχει αποκαλυφθεί κυρίως η ελληνιστική και ρωμαϊκή φάση της πόλης. Την Αρχαία
Θήρα και το μεγαλύτερο μέρος των νεκροταφείων της ανέσκαψαν Γερμανοί αρχαιολόγοι από το 1895 έως και το 1902. Τα νεκροταφεία της ΒΑ και ΒΔ Σελλάδας ανέσκαψε ο Ν. Ζαφειρόπουλος από το 1961 έως το 1982.
Σημαντικότερα μνημεία ή αρχιτεκτονικά σύνολα:
Το τέμενος του Αρτεμίδωρου.
Το ιερό, εξ ολοκλήρου σκαλισμένο στο βράχο, ίδρυσε ο Αρτεμίδωρος από την
Πέργη.
Στους βράχους είναι χαραγμένα επιγράμματα και επιγραφές και τα σύμβολα των θεών που λατρεύονταν π.χ. αετός για το Δία, λιοντάρι για τον Απόλλωνα,
δελφίνι για τον Ποσειδώνα, καθώς και το πορτρέτο του ιδρυτή του ιερού, ο οποίος απεικονίζεται στεφανωμένος. Τέλη 4ου - αρχές 3ου αιώνα π.Χ.
Η Αγορά βρίσκεται σχεδόν στο κέντρο της αρχαίας πόλης. Ο διοικητικός πυρήνας κατελάμβανε το μεσαίο τμήμα της αγοράς,
ενώ το εμπορικό κέντρο το νότιο τμήμα της. Η βόρεια πλευρά της αγοράς έλαβε κατά τη ρωμαϊκή εποχή μνημειακότερη διαμόρφωση, όπως μαρτυρούν η στοά,
τα μνημεία και τα ναόσχημα κτίρια προς τιμήν επιφανών προσώπων, που ανεγείρονται στην περιοχή αυτή.
Η Βασιλική στοά. Κτίριο της εποχής του Αυγούστου (1ος αιώνας μ.Χ.), στο ΝΔ άκρο της αγοράς, μήκους 46 μ. και πλάτους 10 μ.,
με κύρια είσοδο στην ανατολική πλευρά, προς την αγορά. Στο εσωτερικό της, κατά μήκος, δωρική κιονοστοιχία που στήριζε τη στέγη. Στο Β τμήμα της ήταν
στημένα αγάλματα της οικογένειας του Καίσαρα. Στο δυτικό τοίχο είναι εντοιχισμένες δύο ενεπίγραφες πλάκες, όπου αναφέρεται ότι τη στοά επισκεύασε
ο Κλειτοσθένης, πλούσιος Θηραίος, το 149 μ.Χ.
Ο Ναός του Διονύσου. Μικρός ελληνιστικός ναός δωρικού ρυθμού, αφιερωμένος στο Διόνυσο. Βρίσκεται στα βόρεια της Αγοράς, κτισμένος
επάνω σε ειδικά διαμορφωμένο ανάλημμα και αποτελείται από μικρό σηκό και πρόναο. Η πρόσοψη και η στέγη ήταν από μάρμαρο, ενώ το υπόλοιπο κτίριο από
ντόπια πέτρα. 3ος αιώνας π.Χ.
Η περιοχή των ιερών. Το ΝΑ άκρο της πόλης καταλαμβάνεται αποκλειστικά από ιερά, τόσο υπαίθρια όσο και στεγασμένα, όπως
το ιερό του Καρνείου Απόλλωνα, του Ερμή, του Ηρακλή και του Πτολεμαίου του 3ου αι. π.Χ. Στη διαμορφωμένη πλατεία τελούνταν εορτές προς τιμήν του Απόλλωνα
Καρνείου (γυμνοπαιδιές). Στους βράχους είναι χαραγμένες πολυάριθμες επιγραφές από την αρχαϊκή μέχρι και τη ρωμαϊκή εποχή, που αναφέρονται σε θεότητες
και εφήβους. Το
ιερό του Απόλλωνα Καρνείου χρονολογείται στον 6ο αιώνα π.Χ. Είναι εν μέρει λαξευμένο στο βράχο και εν μέρει κτισμένο επάνω
σε τεχνητό ανάλημμα και περιλαμβάνει το ναό, που αποτελείται από πρόναο και σηκό, μία τετράγωνη αυλή με υπόγεια δεξαμενή, η στέγη της οποίας στηριζόταν
σε έξι μεγάλους μονολιθικούς πεσσούς και ένα μικρό κτίριο, πιθανώς σκευοφυλάκιο.
Το Γυμνάσιο των εφήβων βρίσκεται στο νότιο άκρο της πόλης και χρονολογείται στο 2ο αιώνα μ.Χ. Σώζεται εν μέρει λαξευτό σπήλαιο, αφιερωμένο στον Ερμή και τον Ηρακλή.
Τα νεκροταφεία της αρχαίας Θήρας απλώνονταν στις πλαγιές της Σελλάδας και εκατέρωθεν των οδών που οδηγούσαν στο βόρειο και νότιο επίνειο της αρχαίας πόλης, το σημερινό
Καμάρι και την
Περίσσα αντίστοιχα.
Έχουν αποκαλυφθεί ταφές από τη γεωμετρική μέχρι και τη ρωμαϊκή εποχή.
Το θέατρο, στα ΝΑ της Αγοράς, κατασκευάσθηκε την εποχή των Πτολεμαίων (3ος αιώνας π.Χ.) και στην αρχική του μορφή η ορχήστρα ήταν κυκλική.
Τον 1ο αιώνα μ.Χ. έγιναν μετατροπές, κατά τις οποίες επεκτάθηκε η σκηνή και κατέλαβε τμήμα της αρχικής ορχήστρας.