Η αποκάλυψη των μνημείων του αρχαιολογικού χώρου έγινε με τις ανασκαφές της Αγγλικής Αρχαιολογικής Σχολής (1910 και εξής), οι οποίες ξανάρχισαν στις αρχές της δεκαετίας του 1990, κυρίως στο χώρο του θεάτρου και των καταστημάτων.

ΗΑκρόπολη της αρχαίας Σπάρτηςεκτείνεται βόρεια της σύγχρονης πόλης και προστατεύεται από τη θεσμοθετημένη Ζώνη Α Απόλυτου Προστασίας.Περιλαμβάνει το λόφο της Ακρόπολης και το ύψωμα του Παλαιοκάστρουπου εκτείνεται στα ανατολικά της. Στο έργο έχουν ενταχθεί σημαντικά μνημεία της Ακρόποληςκαι της Αγοράς, του θρησκευτικού και διοικητικού κέντρου της αρχαίας Σπάρτης και της βυζαντινής Λακεδαιμονίας, τα οποία έχουν έρθει στο φως από την αρχαιολογική σκαπάνη από τα τέλη του 19ου αιώνα έως και πρόσφατα.

Τα σημαντικότερα μνημεία του αρχαιολογικού χώρου είναι:

• Ο ναός της Αθηνάς Χαλκίοικου. Είναι ένα από τα σημαντικότερα ιερά της Σπάρτης και λειτούργησε από τον 8ο αιώνα π.Χ. μέχρι τον 2ο αι. μ.Χ.. Οι ανασκαφές έφεραν λίγα, και κυρίως ασήμαντα ευρήματα στο φως της ημέρας, επειδή ο ναός είχε ήδη συληθεί στο παρελθόν.
  Σύμφωνα με τον Παυσανία, ο ναός της είχε ιδρυθεί από τον Τυνδαρέα και τους γιούς του, παρέμεινε όμως ημιτελής μέχρι που ο Σπαρτιάτης αρχιτέκτονας, χαλκουργός και ποιητής Γιτιάδας, περί τα μέσα του 6ου αιώνα π.Χ. επένδυσε τον ναό εξ ολοκλήρου με χάλκινα ή μπρούτζινα ανάγλυφα μυθολογικού περιεχομένου. Επίσης έπλασε ένα χάλκινο, ή ξύλινο χαλκένδυτο άγαλμα της θεάς, και έγραψε ύμνο προς τιμή της.Ο ναός βρίσκονταν στο υψηλότερο σημείο της περιοχής, στην ακρόπολη βόρεια της πόλης της Σπάρτης. Ο ναός αυτός λειτουργούσε ως άσυλο, στο οποίο συχνά κατέφυγαν πολλά άτομα της υψηλής κοινωνίας. Εκεί κατέφυγε ο Παυσανίας, νικητής των Πλαταιών, μετά την δεύτερη δίκη του, για να αποφύγει την σύλληψη. Ακόμα και ο Λεωνίδας, το 242 π.Χ. εκεί κατέφυγε, όταν συκοφαντήθηκε μετά από τις ριζικές ανακαινίσεις που επέφερε.
• Το αρχαίο θέατρο στην Ακρόπολη της Σπάρτης .Πρώτα το αποτύπωσε στα σχέδια της, η Γαλλική Αποστολή στο Μοριά ,που επισκέφτηκε τη Σπάρτη, το 1825. Βρίσκεται στην νότια πλευρά του δυτικού τμήματος της Ακρόπολης, κάτω από το ιερό της Αθηνάς Χαλκιοίκου, της πολιούχου θεάς της Σπάρτης. Παρουσιάζει μεσημβρινό προσανατολισμό, όπως όλα τα αρχαία θέατρα , όμως αποκλίνει ελαφρά προς το νότο. Είναι ένα από τα μεγαλύτερα αρχαία θέατρα της Ελλάδας, με το πλάτος του να φθάνει τα 140μ. Το αρχικό πέτρινο θέατρο, που λείψανά του βλέπουμε και σήμερα, κατασκευάστηκε στο τέλος της ελληνιστικής εποχής, κατά τον 1ο αιώνα π.χ.

Ξεχωρίζει για το μέγεθός του, καθώς και για την ποιότητα και την πολυτέλεια της κατασκευής του. Ήταν κατασκευασμένο από τοπικό λευκό μάρμαρο. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του θεάτρου είναι η σκηνή, καθώς αυτή δεν ήταν μόνιμη αλλά κινητή. Ήταν ξύλινη και μεταφερόταν σε τροχούς, ενώ φυλασσόταν σε ένα κτίριο στη δυτική πάροδο, τη «σκηνοθήκη».  Το κοίλον ήταν ιδιαίτερα ευρύχωρο, με εξωτερική διάμετρο περίπου 140 μ., στο οποίο υπολογίζεται ότι μπορούσαν να χωρέσουν μέχρι και 16.000 θεατές, όπως και στο αντίστοιχο θέατρο της Επιδαύρου.  Διέθετε εννιά κερκίδες με 32 σειρές λίθινων εδωλίων στο κάτω κοίλο και δεκαέξι κερκίδες με 17 σειρές εδωλίων στο άνω. Η ορχήστρα ήταν πεταλόσχημη με διάμετρο περίπου 25 μ., ενώ οι αναλημματικοί τοίχοι είχαν μαρμάρινη επένδυση και προστέθηκαν για να αυξηθεί η συνολική χωρητικότητα του θεάτρου.

Το λεγόμενο «Κυκλικό Οικοδόμημα», του οποίου η ταυτότητα εξακολουθεί έως και σήμερα να παραμένει άγνωστη.Είναι το πρώτο αρχαιολογικό μνημείο που συναντάμε στα αριστερά μας όταν ανεβαίνουμε το πλακόστρωτο προς την Ακρόπολη της Αρχαίας Σπάρτης. Μερικά τμήματά του σώζονται αρκετά καλά όμως δεν έχει γίνει οργανωμένη, πλήρης και λεπτομερής ανασκαφή του γι’ αυτό και τυλίγεται ακόμα σε πέπλο μυστηρίου.Πρόκειται για έναν διπλό ημικυκλικό αναλημματικό τοίχο με μέγιστο ύψος 3 μέτρα και εξωτερική διάμετρο 43,30 μ. από μεγάλες λαξευμένες πέτρες με καλά θεμέλια και χωρίς συνδετική ύλη που περιβάλλει έναν χωμάτινο λοφίσκο. Στο κέντρο του λόφου έχει βρεθεί μια μαρμάρινη βάση από την οποία βγαίνει το συμπέρασμα πως στο σημείο αυτό υπήρχαν αγάλματα.

• Λείψανα καταστημάτων, παραπλεύρως του αρχαίου Θεάτρου, αποκαλύφθηκαν σε παλαιές και πρόσφατες ανασκαφές της Αγγλικής Αρχαιολογικής Σχολής. ΄Eργο των Ρωμαϊκών αυτοκρατορικών χρόνων, κτισμένο κυρίως από τούβλα και διακοσμημένο εσωτερικά πάνω σε κονίαμα, εξυπηρετούσε τους θεατές των παραστάσεων και άλλων εκδηλώσεων στο Αρχαίο Θέατρο.
• Λείψανα μεγάλης Βασιλικής των μέσων βυζαντινών χρόνων, που είχε ταυτισθεί με τη Βασιλική του Οσίου Νίκωνος (10ος αιώνας μ.Χ.).