Είναι ο σημαντικότερος αρχαιολογικός χώρος του νησιού. Oπως προκύπτει από τα ευρήματα, πρέπει να ήταν η σημαντικότερη της Τετραπόλεως της Κέως. Αρχισε να κατοικείται κατά την Υστερη εποχή του Χαλκού, αλλά άκμασε στην κλασική εποχή. Οι πρώτες ανασκαφές στην περιοχή έγιναν στις αρχές του 19ου αιώνα από μια δανέζικη αποστολή, η οποία όμως υπεξαίρεσε πολλά ευρήματα και τα μοίρασε σε μουσεία και συλλογές της Ευρώπης. Η έκθεση της ανασκαφής έγινε αιτία για ακόμα περισσότερες κλοπές και είναι βέβαιο ότι σημαντικότατα αντικείμενα έχουν χαθεί ή καταστραφεί.
Στις αρχές του 20ού αιώνα, μια γαλλική αποστολή αποκάλυψε το ναό της Αθηνάς και στη δεκαετία του 1960 ήρθε στο φως το αρχαίο θέατρο. Από τότε έχουν γίνει αρκετές ανασκαφές και έργα συντήρησης. Σημαντικά ευρήματα εκτίθενται πλέον στο Αρχαιολογικό μουσείο της Ιουλίδας.
Ο κόλπος της Καρθαίας και οι γειτονικές Πόλες ήταν τα φυσικά λιμάνια που εξυπηρετούσαν τις ανάγκες των κατοίκων. Για την προστασία της υπήρχε τείχος με προμαχώνες και πύργους, τμήμα του οποίου σώζεται μέχρι σήμερα. Οι δύο δωρικού ρυθμού ναοί του αρχαιολογικού χώρου βρίσκονται στο νότιο τμήμα της ακρόπολης. Ο ναός της Αθηνάς κατασκευάστηκε γύρω στο 500 π.Χ. Την ίδια εποχή κτίστηκε ο ναός του Απόλλωνα πάνω από τη θάλασσα, για τον οποίο οι αρχαιολόγοι πιστεύουν πως είχε γλυπτά με θέματα από τον Τρωικό πόλεμο.