Στις νοτιοανατολικές υπώρειες του λόφου της Λάρισας ιδρύθηκε κατά τους Ελληνιστικούς χρόνους (300-250 π.Χ.) το Θέατρο. Με χωρητικότητα 20.000 περίπου θεατών αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα αρχαία θέατρα στον ελλαδικό χώρο. Στη μακρόχρονη χρήση του φιλοξένησε τους μουσικούς και δραματικούς αγώνες των Νεμέων, καθώς και αγώνες προς τιμήν της Ήρας. Στα Ρωμαϊκά χρόνια πρέπει να καθιερώθηκαν και αγώνες προς τιμήν του αυτοκράτορα.

Τόσο το κοίλο, ο χώρος που κάθονταν οι θεατές, όσο και η ορχήστρα, όπου διαδραματίζονταν οι παραστάσεις, ήταν κατά μεγάλο μέρος λαξευμένα στο φυσικό βράχο. Το κοίλο αποτελείται από 89 σειρές εδωλίων που χωρίζονται από τρεις ομόκεντρους διαδρόμους -τα διαζώματα- σε τέσσερα τμήματα. Πέντε ακτινωτά διατεταγμένες κλίμακες χώριζαν το κοίλο σε τέσσερις τομείς, τις κερκίδες. Οι κεντρικές ήταν λαξευμένες στο βράχο, ενώ οι ακραίες κερκίδες στο κάτω τμήμα του κοίλου αποτελούνταν από λίθινους δόμους πάνω σε επιχωμάτωση. Η πρώτη σειρά των εδωλίων –η προεδρία- προοριζόταν για τους επισήμους.

Το Θέατρο διέθετε κυκλική ορχήστρα, διαμέτρου 26,68 μ., την οποία περιέβαλε αγωγός για την απορροή των ομβρίων υδάτων. Ασβεστολιθικές πλάκες σχηματίζουν στο δάπεδο της ορχήστρας έναν κύκλο, στον οποίο εφάπτονται δύο ευθείες. Το σχήμα αυτό παραπέμπει πιθανά στη διάταξη του χορού που ήταν κυκλική στο διθύραμβο και ορθογώνια στην κωμωδία και την τραγωδία. Η πρόσβαση προς την ορχήστρα γινόταν από δύο διαδρόμους στα βόρεια και τα νότια, τις παρόδους. Ισχυροί αναλημματικοί τοίχοι συγκρατούσαν το πρανές του κοίλου.

Ενας επιμήκης χώρος, το προσκήνιο, με 20 κίονες στην πρόσοψη ανοιγόταν προς την ορχήστρα. Πίσω από το προσκήνιο βρισκόταν η σκηνή προς την οποία οδηγούσαν δύο αναβάθρες. Ο χώρος αυτός χρησίμευε αρχικά ως φόντο για τη δράση των υποκριτών, ενώ εδώ γινόταν και η μεταμφίεσή τους. Μία υπόγεια διάβαση που οδηγούσε από τη σκηνή στην ορχήστρα, η χαρώνεια κλίμακα, χρησίμευε για την εμφάνιση του Χάροντα. Πίσω από τη σκηνή υπήρχε μία δωρική στοά με πρόσοψη στα ανατολικά. Το θέατρο διέθετε αρχικά μία είσοδο που βρισκόταν στα νοτιοανατολικά του σκηνικού οικοδομήματος. Στα 100 μ.Χ. προστέθηκε και μία δεύτερη είσοδος με ράμπα στα βόρεια αυτής. 

Κατά το πρώτο μισό του 2ου αιώνα μ.Χ. (100-150 μ.Χ.), το σκηνικό οικοδόμημα του θεάτρου ανοικοδομήθηκε σύμφωνα με τα ρωμαϊκά πρότυπα. Η σκηνή (postscaenium) επεκτάθηκε σε μήκος και σε βάθος και απέκτησε μνημειακή πρόσοψη (scenae frons) που διέθετε τρεις εισόδους. Το νέο λογείο (pulpitum) κάλυψε το ανατολικό τμήμα της ορχήστρας και επιμηκύνθηκε μέχρι τους αναλημματικούς τοίχους των παρόδων. Το μέτωπο του λογείου προς την ορχήστρα ήταν διακοσμημένο με κόγχες, ενώ συμμετρικά στα δύο άκρα του ιδρύθηκαν τα παρασκήνια που επικοινωνούσαν με την εξέδρα του λογείου. Τρεις κλίμακες οδηγούσαν από τη σκηνή στο λογείο. Παράλληλα με τις δύο εισόδους στα νοτιοανατολικά της σκηνής, που παρέμειναν σε λειτουργία, διαμορφώθηκε στη νότια πάροδο μία τρίτη για την πρόσβαση των θεατών στο κοίλο. Η ελληνιστική στοά στα ανατολικά της σκηνής πρέπει να διατηρήθηκε εν μέρει.

Με την εισαγωγή νέων θεαμάτων, όπως οι μονομαχίες και οι θηριομαχίες, κατασκευάστηκε για την προστασία των θεατών μία περίφραξη που στερεώθηκε σε οπές που ανοίχτηκαν στο χώρο της ορχήστρας. Άλλες οπές στο χώρο του κοίλου υποδηλώνουν την τοποθέτηση στεγάστρου (velum) για την προστασία των θεατών από τον ήλιο. Στα βόρεια της κεντρικής κλίμακας κατασκευάστηκε μία νέα εξέδρα για τους επισήμους (προεδρία). Κατά τον 3ο αιώνα μ.Χ. εξωραΐστηκε το σκηνικό οικοδόμημα, ενώ ψηφιδωτά δάπεδα με γεωμετρικό διάκοσμο αντικατέστησαν το ξύλινο δάπεδο στα άκρα της σκηνής.  

 Τον 4ο αιώνα μ.Χ. στην ορχήστρα του θεάτρου κατασκευάστηκε δεξαμενή που φιλοξενούσε αθλοπαιδειές στο νερό. Ένας μεγάλος υδραγωγός ξεκινούσε από τη νότια πάροδο, περιέτρεχε το κοίλο στο επίπεδο της 4ης βαθμίδας και τροφοδοτούσε τη δεξαμενή από το βόρειο άκρο του.

Το θέατρο έπαψε να λειτουργεί στον 5ο – 6ο αιώνα μ.Χ. αλλά ένα μεγάλο τμήμα του κοίλου παρέμεινε ορατό και απεικονίστηκε από τους περιηγητές που επισκέφθηκαν το Άργος κατά το 18ο και 19ο αιώνα. Οι ανασκαφές της Γαλλικής Αρχαιολογικής Σχολής έφεραν ξανά στο φως το κορυφαίο μνημείο της πόλης του Άργους.