Das Asklepieion von Kos ist die mit Abstand bedeutendste archäologische Stätte auf der Insel. Das antike Sanatorium liegt 3,5km km in nordwestlicher Richtung, außerhalb der heutigen Inselhauptstadt auf einem von Zypressen bewaldeten Hügel, knapp 100 m über dem Meeresspiegel.  Der Ausblick fällt auf die Küste Kleinasiens. Das Aklepieion wurde Anfangs des 20. Jahrhundert von dem deutschen Archäologen R. Herzog entdeckt, und die die Wiederherstellung des Denkmals wurde später von italienischen Archäologen vor allem auf

der römischen Seite durchführt. Da die Gebäude an einem Hang liegen, wurde das Asklepieion in mehreren Terrassen angelegt und die 3 Ebenen über imposante, marmorne Freitreppen miteinander verbunden. Die unterste Terrasse wurde von Säulenhallen gesäumt (3. Jahrhundert v. Chr.) nördlich von diesen Säulengänge waren Räumlichkeiten angeschlossen. Eine im südlichen Teil dieser Ebene gefundene Inschrift erwähnt den von Kos stammenden Arzt Gaiou Stertiniou Xenofontos. In den bogenförmigen Nischen, direkt unter der zweiten Ebene, sollen die Figuren verschiedener Götter gestanden haben. Auf der mittleren Ebene (4. Jahrhundert v. Chr.) fand der medizinische Betrieb statt. Hier befinden sich mehrere Tempel im Ionischen Baustil, die dem Asklepios geweiht waren, sowie ein später gebauter Apollon-Tempel in korinthischer Ordnung. Südlich von diesem Tempel lagen die unberührten Patienten, die auf Gottes Hilfe warteten. Von der obersten Ebene (2. Jahrhundert. v. Chr.) führte eine Treppe weiter in einen heiligen Pinien- und Zypressenwald, welcher dem Apollon geweiht war. Dort steht ein grosser Tempel im dorischen Stil von Asclepius, Kopie des Entsprechens in Epidaurus. Dieser Tempel wurde in den Frühen Christlichen Jahren zu einer Kirche umfunktioniert, die den Namen Panagia Tarsou trug.