Costruito attorno alla metà del II sec. a. C. sul versante nord dell'acropoli di Segesta, il teatro si apre su un vasto panorama dominato dal monte Inici; a destra lo sguardo arriva fino al golfo di Castellammare. Realizzato con blocchi di calcare locale, presenta forme tipiche dell'architettura greca, anche se la cavea non poggia direttamente sulla roccia ma è interamente costruita e delimitata da poderosi muri di contenimento (analemma). Per una serie di accorgimenti tecnici e costruttivi il teatro di Segesta si può considerare un anello di passaggio tra il teatro greco e quello romano. Dall'alto si entrava al teatro attraverso due ingressi sfalsati rispetto agli assi principali dell'edificio. La cavea, con i sedili per gli spettatori, ha un diametro di 63,60 m ed è divisa orizzontalmente da un corridoio (diazoma); nella parte inferiore sono disposte ventuno file di posti, divise da sei scalette in sette cunei (kerkides) di dimensioni variabili. La fila superiore aveva sedili forniti di schienale. Delle gradinate della summa cavea rimangono solo poche tracce. Recenti ricerche hanno mostrato l'esistenza anche di un settore di gradinata più in alto, tra i due ingressi, parzialmente riutilizzato nella necropoli musulmana (prima metà del XII secolo). Nel complesso, il teatro poteva contenere 4000 spettatori. L'orchestra (cioè lo spazio dove, nel dramma antico, si esibiva il coro), più grande del semicerchio, ha un diametro di 18,40 m. Vi si accedeva dalle parodoi (ingressi laterali) che, come in quasi tutti i teatri greci di occidente, sono ortogonali all'asse dell'orchestra.Alle spalle dell'orchestra rimane parte della struttura in muratura della scena, rettilinea e con due avancorpi quadrati alle estremità, ciascuno dei quali è decorato con la figura del dio Pan. Pochi filari di blocchi (per una lunghezza di 27,40 m e larghezza di 9,60 m) permettono di ricostruire la pianta della scena (logeion), un edificio di due o tre piani negli stili dorico e ionico e con due corpi laterali avanzati (come nel teatro di Dioniso ad Atene) ornati da satiri scolpiti ad altorilievo. Si ipotizzano due fasi costruttive, la prima, risalente al pieno ellenismo (II sec. a.C.) con un solo piano di ordine ionico in legno, poggiante sul basamento in muratura; in seguito, nel II-I sec. a.C., si sarebbero realizzati due ordini lignei, dorico in basso e ionico in alto. Una bella strada lastricata corre lungo il lato ovest del teatro, raggiungendo l'orchestra e l'ingresso ad una grotta naturale, in cui si trova una sorgente sacra, venerata fin dall'età preistorica. (antica etá del bronzo - cultura del Bicchiere Campaniforme). Tale grotta fu inglobata nel muro di sostegno della cavea. Il grande edificio, che anticipa soluzioni dell'architettura teatrale romana, si può datare, su base stilistica e stratigrafica, alla metà del II secolo a.C., quando Segesta, entrata ormai stabilmente nell'orbita di Roma, realizza un nuovo assetto monumentale della città
