Вероятно, память о городе никогда не исчезала среди местного населения, впоследствии обосновавшегося на месте древнего города в городках Резина и Портичи. После нескольких случайных находок и закладки, в поисках сокровищ, нескольких шурфов в 1738 начались систематические раскопки, осуществлявшиеся с перерывами вплоть до 1875. Первое время работы велись посредством прокладки тоннелей, но затем перешли к сплошной расчистке значительной площади. В 1927 раскопки были возобновлены в широком масштабе.

В ходе раскопок были выяснены основные элементы городской планировки: система пересекающихся под прямыми углами улиц с вытянутыми прямоугольниками кварталов, спускающихся по крутому склону в сторону моря. Характерные для Геркуланума дома были заложены не позднее 2 в. до н.э., но впоследствии они перестраивались, причем нередко имел место переход от «центростремительной» атриумной планировки к «центробежной», более открытой солнцу и воздуху. В некоторых домах такое обновление сопровождалось искусным использованием облицовки цветной мраморной плиткой. Из общественных зданий в раскопанной части города доступны только термы, необыкновенно большая для столь малого города палестра (здание и участок для атлетических упражнений) с бассеейном, а также край форума. После сноса части Резины раскопки продолжались в районе форума, археологи надеялись обнаружить административные здания и городские храмы. В 18 в. за пределами основной территории работ в ходе прокладки тоннелей были обнаружены два важных здания: театр и «вилла Папирусов». Театр в том виде, в каком его обнаружили – с мраморными инкрустациями, еще не пошедшими на украшение средневековых и ренессансных дворцов (обычная судьба античных театров), и бронзовыми статуями, еще не разобранными по музеям, – представлял собой лучший по сохранности образец римского театра. «Вилла Папирусов» находилась несколько поодаль от города, это была роскошная загородная резиденция, с богатым собранием бронзовых и мраморных статуй, имевшая библиотеку, в которой были сделаны бесценные находки – папирусные свитки в хорошей сохранности, в основном с философскими сочинениями эпикурейца Филодема. Туннели, с помощью которых была обнаружена вилла, позднее, как это обычно бывало с ранними раскопками, вновь засыпали, а все находки, которые можно было вынести, перенесли в музей Неаполя, однако театр по-прежнему доступен для посетителей.