Раскопки на территории древнего города осуществляются в его центральной части, на вершине самого высокого холма верхнего плато. Общая площадь раскопа «Верхний город» достигает 2550 м2. Мощность культурных отложений составляет 6 м. Самый верхний и наиболее поздний слой датируется 8–9 вв. н.э. Наиболее ранние культурные слои, которые лежат на подошве раскопа, относятся примерно к середине 6 в. до н.э.

Сохранность культурных напластований, отложившихся в течение жизни города, зависит от многих факторов. Одним из них (наиболее важным) является то, что на протяжении веков в городе происходили многочисленные строительные работы и связанные с ними перепланировки кварталов. Они могли быть связаны с вражескими нашествиями, пожарами, другими неблагоприятными событиями, в результате которых были разрушены как общественные здания и сооружения, так и частные дома. Поэтому картина культурного слоя оказывается нарушенной. Например, на

одном из участков раскопа на акрополе на поверхности культурного слоя 4 в. до н.э. лежали напластования 1 в. до н.э. Из этого следует, что слои 3–2 вв. до н.э. по какой-то причине были уничтожены в более позднее время. Поскольку в этом месте находилась резиденция понтийского царя Митридата Евпатора, погибшая в пожаре в 63 г. до н.э., мы можем уверенно говорить о том, что указанные слои были срыты при строительстве этого здания. Следствием всех этих перестроек стало то, что в различных частях города сохранность напластований оказалась разной. Так, на раскопе, который находится на акрополе, отсутствуют слои 3–2 вв. до н.э. и 1–6 вв. н.э. Для того, чтобы компенсировать недостаток информации по этим периодам, необходимо закладывать раскопы в других частях Фанагории, где слои этого времени сохранились лучше.

В результате археологических исследований, которые осуществлялись в Фанагории в течение последних десятилетий, получена важная информация о городе в различные периоды его жизни, материальной и духовной культуре его жителей. В первые полтысячи лет город имел типичный эллинский облик. Он ничем не отличался от других древнегреческих полисов Средиземноморья, со многими из которых имел самые тесные связи – политические, экономические, религиозные,  даже родственные. В это время Фанагория представляла собой построенный по единому плану город, с улицами, ориентированными по странам света, площадями, на которых стояли храмы, портиками, дававшими тень в жаркую погоду, магазинами и рынками. На высоком уровне было коммунальное хозяйство – водоснабжение, канализация, вывоз мусора.

Дома в Фанагории строились из камня и из сырцовых кирпичей. Причем в наиболее раннее время основным строительным материалом был сырцовый кирпич. Причина этого заключалась в отсутствии на Таманском полуострове строительного камня. Весь камень, которые археологи находят в слоях 6 в. до н.э., является привозным. Обычно его доставляли на кораблях из Ионии (совр. Малая Азия) в качестве балласта, заполнявшего часть трюмов для большей устойчивости судов. Дома из сырцового кирпича были весьма надежными сооружениями. Древние греки достигли очень больших высот в приготовлении строительного материала из глины. Построенный из сырца дом, обмазанный несколькими слоями водоотталкивающего раствора (секрет которого утерян), мог стоять десятилетиями. В зимний холод сырцовый кирпич сохранял в доме тепло, а в летний зной в помещении было прохладно. Жилые дома могли состоять из нескольких комнат и двора, на котором протекала повседневная жизнь фанагорийцев в теплое время года. Здесь готовили пищу, занимались различной хозяйственной деятельностью, выполняли ремесленные работы. Известны дома 6–5 вв. до н.э., состоявшие из одной, двух, трех и четырех комнат. В среднем комнаты имели площадь 10–20 м2. На исследуемом участке городища помимо жилых домов находились и общественные здания. Одно из таких зданий 6 века до н.э.  (площадью 75 кв. м.) можно предположительно считать храмом. К 5 в. до н.э. относится небольшой храм, построенный из сырцовых кирпичей на каменном фундаменте, а также еще несколько общественных зданий, построенных из камня и покрытых штукатуркой.

В 4 в. до н.э. начинается расцвет греческой архитектуры и урбанистики. В это время возводятся большие публичные здания, храмы, сооружения для занятий спортом (гимнасий). Жилые дома теперь строят не только из сырцового кирпича, но и из тесаного камня, снабжение которым было налажено из Крыма и предгорий Кавказа. Улицы и площади мостили камнем и черепками. Город был окружен оборонительными стенами и башнями. Одно из таких общественных сооружений открыто на акрополе. Оно представляет собой двухэтажное здание, площадь каждого этажа равнялась 100 кв. м. Вход в него проходил через пропилеи – колоннаду. Перед зданием находилась площадь, мощеная обломками керамики. Гибель этого архитектурного комплекса в сильном пожаре довольно точно датируется клеймами на амфорных ручках 360–350 гг. до н.э. Определить же функциональное предназначение этого здания пока не удается.

С течением времени (ближе к рубежу эр) в Фанагорию, как и в прочие города Боспора, постепенно стали проникать представители местных племен, в результате чего эллинская культура постепенно деградирует. Этот процесс обычно называют «варваризацией». В материальной и духовной жизни города изменения становятся все более очевидными. Прежде всего, начинает постепенно деградировать строительное ремесло: здания уже не строят с такой тщательностью и качеством, как раньше, жители начинают говорить на испорченном греческом языке, меняются религиозные обычаи и представления. Тем не менее, город еще продолжает сохранять в своем облике некоторые черты, унаследованные от прежних времен. Об этом, в частности, свидетельствует одна из надписей, обнаруженных во время подводных раскопок. На ней выбита точная дата –  220 г. н.э. В надписи говорится о восстановлении портика, который был разрушен в результате какого-то военного нападения на Фанагорию.

В 2015 г. на нижнем плато городища был заложен новый раскоп, который получил название «Нижний город» (его площадь 2000 м2). Верхний слой на этом участке датируется 9–10 вв. н.э. Он дает представление об облике города этого периода в истории города. В это время Фанагория входила в состав Хазарского каганата. Открытые раскопками дома показывают, что жители сохраняли довольно высокий уровень жизни. Жилища, построенные из камня и сырцового кирпича, состояли из двух–четырех комнат (в одном из домов их было шесть). При каждом доме имелся двор с крытой колоннадой. Колонны были деревянными и опирались на так называемые «подпятные» камни». В каждом доме была кухня, либо отгороженная часть одной из комнаты, где готовилась пища. Очень часто здесь встречаются зернотерки и пифосы (большие глиняные бочки). Все это свидетельствует о том, что хозяйство носило по преимуществу натуральный характер.

На протяжении всего времени жизни на исследуемом участке (от классического времени до римского и даже в хазарский период) городские кварталы в целом сохраняли одну и ту же ориентацию (по сторонам света с небольшими отклонениями). Это дает основание предполагать, что регулярная планировка Фанагории была заложена если не с момента основания города, то, во всяком случае, еще в архаическую эпоху, в первые годы его жизни.

В процессе раскопок на городище обнаружено большое количество разнообразных археологических находок. Они дают возможность судить о различных сторонах жизни города и показывают, что в античный период своей истории Фанагория была типичным греческим городом. Это необходимо специально подчеркнуть, потому что в литературе получило широкое распространение мнение о Боспорском царстве как о государстве «греко-варварском». Возможно, психологической основой для этого послужил географический фактор: Боспор находился на самой окраине греческой ойкумены, в окружении многочисленных варварских племен. Это обстоятельство заставляет исследователей пристально искать проявления варварского влияния на жизнь боспорских греков.

Например, известный специалист по истории Боспора В.Ф.Гайдукевич так писал в свой фундаментальной работе: Боспорское царство «… очень рано приняло характер этнически смешанного греко-варварского государства, в котором с особенной яркостью нашло свое проявление взаимодействие античных греческих и местных элементов как в социально-экономической, так и в культурной жизни» («Боспорское царство». М.–Л., 1949. С. 4). Однако до сего времени не было предпринято попыток систематически обосновать упомянутую точку зрения. В то же время исследование слоев архаического, классического и эллинистического времени (6–1 вв. до н.э.) в Фанагории дает нам основание уверенно говорить о материальной культуре города как о культуре чисто эллинской. И уж конечно, предполагаемое наличие в городе выходцев из местной причерноморской среды не могло повлиять на структуру политического устройства полиса или Боспора в целом.

Со времени своего основания Фанагория имела широкие связи со средиземноморским миром, о чем свидетельствуют многочисленные импортные предметы, находимые во время раскопок. Особое значение для определения торговых партнеров в античном мире, как известно, имеют амфоры.

Важную роль для экономики Боспора вообще и для Фанагории в частности играли центры, находившиеся в бассейне Эгейского (Хиос, Клазомены, Фасос, Менда и североэгейский регион в целом, Родос, Кос и некоторые другие) и Черного морей (Гераклея, Синопа).

Как известно из письменных источников классического времени, в обмен на вино, оливковое масло, продукцию ремесленного производства и другие товары боспорские города поставляли в Средиземноморье в качестве основного вида экспорта зерно.

Принимая во внимание плодородие почв Таманского полуострова, можно с уверенностью полагать, что именно здесь выращивалась основная масса боспорского хлеба. Сельскохозяйственные угодья Фанагории располагались к югу от города, в долине между двумя водоразделами. Она была одним из основных поставщиков хлеба, который поступал в Афины и другие центры Средиземноморья в течение 4 – начала 3 в. до н.э., а возможно и позднее.