Χτισμένο με κατάλληλη διαμόρφωση σε μια παλιά αναβαθμίδα του Πηνειού ποταμού, στα βόρεια της αγοράς, το θέατρο της Ήλιδας παρουσιάζει την μάλλον σπάνια ιδιομορφία ότι το κοίλο του ήταν χωμάτινο και δεν έφερε λίθινη επένδυση, παρά μόνο στις ανόδους που επέτρεπαν την πρόσβαση στα διάφορα σημεία του, κατά μήκος των παρόδων και σε μια σειρά λίθινων εδράνων στο κατώτερο τμήμα του. Η παλαιότερη φάση κατασκευής του χρονολογείται στο α' μισό του 4ου αι. π.Χ. Ισχυροί αναλημματικοί τοίχοι συγκρατούσαν την επίχωση του κοίλου και διαμόρφωναν με τα πλευρικά διαμερίσματα της σκηνής τις δύο παρόδους του θεάτρου.

Η μόνιμη λίθινη σκηνική κατασκευή είναι από τις αρχαιότερες. Σώζει ένα από τα παλαιότερα προσκήνια (αρχές 3ου αι. π.Χ.), η πρόσοψη του οποίου ήταν διακοσμημένη με ημικίονες. Μεγάλες οπές κατά μήκος του στυλοβάτη επέτρεπαν την τοποθέτηση των σκηνικών. Πίσω από το προσκήνιο υπήρχαν τα διάφορα ευρύχωρα διαμερίσματα της σκηνής και εκατέρωθέν της τα παρασκήνια. Η αρχικά κυκλική ορχήστρα περιορίστηκε από την κατασκευή μιας μακρόστενης δεξαμενής που διοχέτευε τα όμβρια ύδατα μέσω ενός παλαιότερου αγωγού στον Πηνειό. Η κατασκευή της συνδυάστηκε προφανώς με την εξοικονόμηση ενός ορθογώνιου χώρου εμπρός από το σκηνικό οικοδόμημα και την διευθέτηση ενός λογείου για τις ανάγκες της Νέας Κωμωδίας. Στο πίσω μέρος της σκηνής είχε αναπτυχθεί ήδη από την Ελληνιστική εποχή ένας συνοικισμός. Κοντά στο θέατρο αναφέρεται από τον Παυσανία η ύπαρξη ιερού του Διονύσου (6, 26, 1). Ημικυκλικό κρηπίδωμα από στεγασμένο μικρό κτίριο του τέλους του 4ου αι. π.Χ. που βρέθηκε κοντά στη δυτική πάροδο, ανήκει ίσως σε χορηγικό μνημείο.

Το θέατρο βρήκε εγκαταλειμμένο ο Περιηγητής. Έναν αιώνα αργότερα ολόκληρη η περιοχή μετατράπηκε σε νεκροταφείο. Η καταστροφή αυτή που παρατηρείται και σε άλλα σημεία της αρχαίας πόλης σχετίζεται με την επιδρομή των Ερούλων (267 μ.Χ.).