Τα πρώτα ελληνικά θέατρα, όπως άλλωστε και το ίδιο το δράμα, συνδέονται με τη λατρεία του Διονύσου. Ο ανοιχτός κυκλικός χώρος, που λατρευόταν ο θεός, με την πάροδο του χρόνου και την εξέλιξη του διθυράμβου σε δράμα, μετασχηματίστηκε βαθμιαία στη συγκεκριμένη αρχιτεκτονική μορφή του αρχαίου θεάτρου.

Τρία ήταν τα βασικά μέρη του αρχαίου θεάτρου:
α) Το κυρίως θέατρον ή κοίλον, το μέρος που προοριζόταν για τους θεατές.
β) Η ορχήστρα, ο κυκλικός ή ημικυκλικός χώρος, όπου ὠρχεῖτο, ο χορός.
γ) Η σκηνή, ο χώρος των υποκριτών.

Το κυρίως θέατρο περιλαμβάνει τα εδώλια (καθίσματα) των θεατών τα οποία περιβάλλουν ημικυκλικά την ορχήστρα. Είναι κτισμένα αμφιθεατρικά και ακολουθούν την πλαγιά του λόφου, στον οποίο συνήθως κατασκευαζόταν το θέατρο. Ένα ή δύο διαζώματα (πλατείς οριζόντιοι διάδρομοι) χώριζαν το κοίλον σε δύο ή τρεις ζώνες, για να διευκολύνουν την κυκλοφορία των θεατών. Τις σειρές των εδωλίων διέκοπταν κάθετα προς την ορχήστρα, κλίμακες από τις οποίες οι θεατές ανέβαιναν στις ψηλότερες θέσεις. Τα τμήματα των εδωλίων ανάμεσα στις κλίμακες ονομάζονταν κερκίδες.

Η χωρητικότητα των αρχαίων θεάτρων ήταν πολύ μεγάλη. Το θέατρο του Διονύσου στην Αθήνα χωρούσε 17.000 θεατές, της Εφέσου 16.000, της Επιδαύρου 14.000.

Ο κυκλικός ή ημικυκλικός χώρος ανάμεσα στο κοίλο και τη σκηνή αποτελούσε την ορχήστρα. Όπως φαίνεται από τα θέατρα που έχουν διασωθεί, η ορχήστρα βρισκόταν λίγο χαμηλότερα από τη σκηνή. Σε ορισμένα θεατρικά έργα φαίνεται ότι ο χορός αναμειγνυόταν με τους υποκριτές, ιδιαίτερα στις κωμωδίες και το πιθανότερο είναι ότι υποκριτές και χορευτές αρχικά κινούνταν στο ίδιο επίπεδο. Αργότερα οι υποκριτές χωρίστηκαν από τον χορό και έπαιζαν σε υπερυψωμένο δάπεδο. Η είσοδος του χορού στην ορχήστρα γινόταν από δύο πλευρικές διόδους, τις παρόδους. Στο κέντρο της ορχήστρας βρισκόταν ο βωμός του Διονύσου, η θυμέλη. Πίσω από τη θυμέλη έπαιρναν θέση ο αυλητής και ο υποβολέας.

Η σκηνή, το τρίτο αρχιτεκτονικό μέλος του θεάτρου, εκτεινόταν πίσω από την ορχήστρα. Ήταν η σκηνή ένα απλό επίμηκες οικοδόμημα, που παρέμεινε ξύλινο μέχρι τα τέλη του 4^ου π.Χ. αι. Προοριζόταν, στην αρχή τουλάχιστον, για να φυλάγουν οι υποκριτές τα σκεύη και τα υλικά τους. Κατά μήκος του τοίχου της σκηνής, προς το μέρος των θεατών, κατασκευάστηκε ένα ξύλινο και αργότερα πέτρινο ή μαρμάρινο υπερυψωμένο δάπεδο, πάνω στο οποίο έπαιζαν οι ηθοποιοί. Ο χώρος αυτός ονομάστηκε λογεῖο και δεν υπήρχε κατά τους κλασικούς χρόνους.

Ο τοίχος της σκηνής πίσω από το λογείο παρίστανε ό,τι απαιτούσε το διδασκόμενο έργο. Συνήθως απεικόνιζε πρόσοψη ναού ή ανακτόρου με δύο ορόφους. Είχε μία ή τρεις θύρες, από τις οποίες έβγαιναν στην ορχήστρα τα πρόσωπα του δράματος που βρίσκονταν στα ανάκτορα. Τα πρόσωπα που έρχονταν απέξω και όχι από τα ανάκτορα, έμπαιναν από τις δύο παρόδους.

Στην Αθήνα και στο θέατρο του Διονύσου επικράτησε η εξής συνήθεια: οι ερχόμενοι από την πόλη ή το λιμάνι έμπαιναν στη σκηνή από τη δεξιά, σε σχέση με τον θεατή, πάροδο, ενώ όσοι έφταναν από τους αγρούς από την αριστερή. Η σύμβαση αυτή ίσως συνδέεται με τα τοπογραφικά δεδομένα της Αθήνας.

Γενικά ο χώρος του αρχαίου θεάτρου συνδέεται άμεσα με τη θεατρική πράξη, πράγμα που σημαίνει ότι το δράμα μόνο στον συγκεκριμένο αρχιτεκτονικό χώρο μπορούσε να λειτουργήσει θεατρικά.

Είναι γνωστό ότι με τον θεατρικό χώρο συνδέεται και η σκηνογραφία, όπως και η χρησιμοποίηση μέσων και μεθόδων που εξασφαλίζουν την επιτυχία της θεατρικής σύμβασης.

Τα βασικότερα τεχνικά και μηχανικά μέσα του αρχαίου θεάτρου ήταν οι περίακτοι, το εκκύκλημα, το θεολογείο, η μηχανή ή αιώρημα, οι χαρώνειες κλίμακες, το βροντείο (βλ. λεξικό βασικών θεατρικών όρων).