Η εγκατάσταση των Μυκηναίων αποίκων στο νησί συντελείται γύρω στο 1450 και ευρήματα αυτής της περιόδου έχουν αποκαλυφθεί στο λόφο των Σεραγιών (σημερινή «Παλιά Πόλη»), όπου ανασκάφθηκε τμήμα οικισμού και οχυρωματικός περίβολος.

Μία από τις σημαντικότερες μαρτυρίες για την αρχαϊκή περίοδο αποτελεί το ιερό που βρέθηκε στην περιοχή «Hρακλής», με πλήθος σημαντικών αναθημάτων, μερικών εισηγμένων από την Aίγυπτο και τη Συρία. Πρόκειται για ένα σημαντικό Ιερό αφιερωμένο σε γυναικεία θεότητα.

Tο τείχος της αρχαίας πόλης της Κω είχε τη μορφή δακτυλίου με περίμετρο περίπου τεσσάρων χιλιομέτρων περίπου και περιελάμβανε τον οικιστικό τομέα καθώς και μια μεγάλη έκταση στα νότια της πόλης με περιβόλια και κήπους. Μέρος της βόρειας πλευράς του τείχους της πόλης είναι επισκέψιμο σήμερα στον αρχαιολογικό χώρο του Λιμένος και της Αγοράς. Σχηματίζει μια τεθλασμένη γραμμή, που ακολουθούσε σε κάποια απόσταση την καμπύλη της ακτής του λιμανιού, είναι κατασκευασμένο από μεγάλους ορθογώνιους λίθους και σώζεται