От парфянского времени в Дура-Европос сохранились руины цитадели и дворца, остатки жилых домов, руины храмов греческих, местных восточных и синкретических греко-сирийских и греко-иранских божеств: Баала-Бела, Артемиды, культ которой слился с культом иранского Нанайи (40–33 гг. до н.э., перестроен при парфянах из греческого храма, служил центром официального культа Дура-Европос в греческий, парфянский и римский периоды), сирийской богини Атаргатис (31–2 гг. до н.э., к востоку от храма Артемиды-Нанайи, построен по сходному плану), Зевса Кириоса (Господа), Зевса Теоса (Бога; 114 г., к северу от Кардо), Зевса Мегиста (Величайшего; 169 г., на месте древнего храма 95–70 гг. до н.э., имеет смешанные греко-парфянские черты), так называемого храма Пальмирских богов (или храма Гадде), посвящённого двум пальмирским божествам – Баалам (до 159 г., между храмом Атаргатис и агорой Дура-Европос), Адониса и др. Некоторые из храмов были расписаны, в руинах обнаружены рельефы и статуи. К римскому времени относятся укрепления в военном квартале и возведённые на месте жилого квартала парфянского времени строения, предназначенные для гарнизона, занявшие четверть территории города, где располагались термы и храмы. В храмах города обнаружено множество вотивных рельефов, стилистически близких к пальмирским, при полном их отсутствии в погребальных комплексах. Открытые в Дура-Европос жилые дома (по типу и архитектурному декору греческие или эллинизированные, римские или отмеченные римским влиянием – «дворец Лисия» с портиком на стороне террасы, обращённой к Евфрату; «дворец начальника пограничной стражи» в военном квартале) и многочисленные святилища имеют месопотамский облик – комплекс помещений вокруг главного двора, окружённого стеной. За стенами города расположены некрополи, представляющие собой подземные захоронения с несколькими погребальными башнями. В 256 г., видимо, незадолго до осады армией Сасанидов, застроенный квартал шириной около 12–15 м, прилежащий к стене, высота которой составляла 10 м, был засыпан римскими солдатами битым кирпичом, благодаря чему до настоящего времени сохранились храм Пальмирских богов, митреум (храм Митры), дом римского типа с «домовой церковью», синагога (с 245 г.). Остатки крепости Дура-Европос были обнаружены 30 марта 1920 г., когда при рытье траншей британские солдаты увидели росписи храма Пальмирских богов с изображением жрецов и римского легионера, приносящих жертвы богам. Эксперт-археолог Джеймс Генри Брестед (1865–1935 гг.), первым ознакомившийся с городищем, предположил, что оно известно по литературным источникам как Дура-Европос. В 1922–1923 гг. раскопки города вела французская экспедиция под руководством бельгийского археолога Франца Валери Мари Кюмона (в публикации 1926 г. он подтвердил, что обнаруженный город является Дура-Европос), в 1928–1937 гг. – франко-американская экспедиция под руководством Михаила Ивановича Ростовцева (1870–1952 гг.) из Йельского университета; раскопки были остановлены в связи с началом Второй мировой войны.