Οι αθλητικοί αγώνες που τελούνταν στην αρχαία Χαλκίδα πρόβαλαν το αθλητικό ιδεώδες των κατοίκων της. Το αγωνιστικό πνεύμα είχε αναπτυχθεί σχετικά νωρίς. Αυτό μαρτυρούν εξάλλου και οι αρχαίοι ιστορικοί, αλλά και οι σχετικές επιγραφές, οι αναπαραστάσεις αθλητικών αγώνων σε αγγεία και ψηφιδωτά και οι ίδιοι οι αθλητικοί χώροι. Ένας από αυτούς ήρθε στο φως στην πόλη της Χαλκίδας και ταυτίστηκε με παλαίστρα. Βρέθηκε σε ένα απαλλοτριωμένο ακίνητο, πρώην ιδιοκτησίας Λυμπερίου, στη θέση «Μπέη Μαξέ? στην οδό Αρεθούσης και σε επαφή με τη δυτική πλευρά του εργαστασίου ΔΑΡΙΓΚ.

Οι παλαίστρες κατά την αρχαιότητα ήταν αθλητικοί χώροι υπαίθριοι ή υμιυπαίθριοι, ενώ σε κοντινή απόσταση βρίσκονταν λουτρά για χρήση τους από τους αθλητές. Η αρχιτεκτονική μορφή τους παρουσιάζει συνήθως ένα ενιαίο σχέδιο: μια μεγάλη ανοιχτή τετράγωνη αυλή με περιστύλιο περιστοιχίζεται από στεγασμένα δωμάτια, τα οποία λειτουργούσαν για άσκηση, αποδυτήρια, λουτρά, αίθουσα διαλέξεων.Η παλαίστρα της Χαλκίδας μπορεί να συνδεθεί με τον Ρωμαίο Τίτο, ο οποίος διαμεσολάβησε στον ύπατο Μάνιο Ακύλιο Γλαυρίωνα υπέρ τον Χαλκιδέων, όταν οι Ευβοείς επεφύλαξαν θερμή υποδοχή στο βασιλιά της Συρίας Αντίοχο Γ΄ και του έδωσαν τη Χαλκίδα ως ορμητήριο του πολέμου (2ος αι. π.Χ.). Οι Χαλκιδείς του αφιέρωσαν μετά την επιτυχή του μεσολάβηση αναθήματα και επιγραφές, μια από τις οποίες αναφέρει ότι ο δήμος των Χαλκιδέων αφιερώνει το γυμνάσιο στον Τίτο και στον Ηρακλή.

Η παλαίστρα της Χαλκίδας είναι ένα σχετικά μεγάλο οικοδόμημα, το οποίο πρέπει να κάλυπτε μια έκταση εμβαδού 222 τ.μ. Αποτελείται από την κύρια αίθουσα και μια εξωτερική αυλή σύμφωνα με τα αρχιτεκτονικά πρότυπα της ελληνιστικής και ρωμαϊκής Χαλκίδας. Από το αρχικό οικοδόμημα σώζονται σήμερα τα θεμέλια του και μεγάλα τμήματα των δαπέδων. Η αυλή κοσμείται με ψηφιδωτά δάπεδα από τετράγωνες τεχνητές ψηφίδες, μελανές, λευκές, ερυθρωπές και λευκορόδινες. Αντίστοιχα διακοσμημένο ήταν και το δάπεδο της κύριας αίθουσας. Μια ταινία πλάτους 0,90 μ. με γεωμετρικό διάκοσμο από μελανούς τεμνόμενους κύκλους σε λευκό βάθος περιτρέχει την αίθουσα. Η διακοσμητρική αυτή ταινία πλαισιώνεται από μια δεύτερη, η οποία περιέχει ρόμβους και τεράγωνα από μελανές και ερυθρές ψηφίδες.

Κεντρικό θέμα του ψηφιδωτού αποτελεί ένας πίνακας, διαστάσεων 5,20 x 4 μ., με παράσταση γυμνών αθλητών και ντυμένων γυμναστών. Παρά την μερική καταστροφή του δαπέδου είναι δυνατό να αναπαρασταθεί στο σύνολό της η σύνθεση. Στο βόρειο άκρο της ανατολικής πλευράς εμφανίζεται γυμνός αθλητής που στρέφεται (προς τα νότια) σε μια άλλη μορφή, η οποία δε σώζεται πλεόν. Πίσω από τον αθλητή παρουσιάζονται δύο πάσσαλοι και υποδηλώνεται ακόμη και η σκιά τους, στοιχείο που σχετίζεται με την προσπάθεια του τεχνίτη να απόδωσει το τοπίο όπως ήταν στην πραγματικότητα. Στη βόρεια πλευρά παρουσιάζεται ανδρική μορφή με ιμάτιο, η οποία στρέφεται σε γυμνό πυγμάχο που βρίσκεται δεξιά της. Με το δεξί χέρι του προσφέρει πιθανόν νικητήριο κλάδο. Στη δυτική πλευρά κάνουν την εμφάνισή τους τρεις μορφές, από τις οποίες οι δυο είναι παλαιστές τη στιγμή του αγωνίσματος, ενώ η τρίτη είναι ο γυμναστής τους, που κρατάει κλάδο, έτοιμος να τον δώσει ως έπαθλο στο νικητή του αγωνίσματος.

Ανασκαφική έρευνα στο χώρο της ρωμαικής παλαίστρας έγινε το 1952-53 από την Εφορεία Αρχαιοτήτων, ενώ μικρά τμήματα του οικοδομήματος ήρθαν στο φως για πρώτη φορά στις αρχές του περασμένου αιώνα (20ός αι.). Η υπεύθυνη ανασκαφέας ήταν η Αγγ. Ανδρειωμένου, η οποία αναφέρει ως συνολικό εμβαδό του κτηρίου 222 τ.μ. Σήμερα διατηρείται το ένα τρίτο της συνολικής του έκτασης περίπου.