Από τα πιο σπουδαία δημόσια οικοδομήματα της αρχαίας πόλης της Κω είναι το αναστηλωμένο σήμερα ρωμαϊκό ωδείο. Βρίσκεται νότια του δυτικού αρχαιολογικού χώρου, δυτικά της επίσης αναστηλωμένης ρωμαϊκής οικίας (Casa Romana) και βορειοδυτικά του αρχαίου θεάτρου. Σύμφωνα με πληροφορίες, που αντλούμε από αρχαίες επιγραφές, το ωδείο κατέλαβε τη θέση προγενέστερου δημόσιου οικοδομήματος, που πιθανώς χρησίμευε για τις συγκεντρώσεις του δήμου των Κώων και ίσως ήταν το βουλευτήριο της πόλης. Το ωδείο κατασκευάσθηκε τον 1ο-2ο αι. μ.X. και προοριζόταν για τη διεξαγωγή μουσικών αγώνων, ενώ λειτούργησε επίσης ως έδρα της Γερουσίας, του δημόσιου σώματος της Κω, που, όπως δηλώνουν οι επιγραφικές μαρτυρίες, δεν είχε πολιτικές εξουσίες, αλλά φρόντιζε για την απόδοση τιμών σε διακεκριμένους πολίτες του νησιού.

Το οικοδόμημα αρχικά ήταν στεγασμένο και η χωρητικότητά του υπολογίζεται σε 750 άτομα περίπου. Το κοίλο του, προσανατολισμένο προς το βορρά, στηριζόταν σε θολωτές κατασκευές, τις οποίες έφεραν πεσσοί χυτής τοιχοποιίας. Διέθετε δεκατέσσερις σειρές μαρμάρινων εδωλίων, από τις οποίες έχουν αναστηλωθεί οι εννέα, και χωριζόταν με ένα διάδρομο σε δύο διαζώματα, από τα οποία το κατώτερο χωριζόταν σε κερκίδες με τέσσερις κλίμακες. Κάτω από το κοίλο διαμορφώθηκαν δύο ημικυκλικές στοές και μια σειρά δωματίων, που χρησίμευαν είτε ως καταστήματα είτε ως εργαστήρια. Η σκηνή είχε την ασυνήθιστη μορφή ακανόνιστου πενταγώνου και αποτελείτο από δύο μέρη, το προσκήνιο και το παρασκήνιο, τα οποία επικοινωνούσαν μεταξύ τους με τρεις εισόδους. Στις δύο πλευρές της σκηνής υπήρχαν ακόμη δύο θύρες, που οδηγούσαν στις παρόδους. Η ορχήστρα ήταν κυκλική και το δάπεδό της ήταν διακοσμημένο με μαρμαροθέτημα, ενώ δύο ακόμη ψηφιδωτά δάπεδα κοσμούσαν τις παρόδους. Στις εσωτερικές στοές του ωδείου αποκαλύφθηκαν μαρμάρινα αγάλματα, που αρχικά ήταν τοποθετημένα σε κόγχες. Το σημαντικότερο από αυτά απεικονίζει τον Ιπποκράτη και εκτίθεται σήμερα στο Αρχαιολογικό Μουσείο της Κω.

Η ανασκαφή του ωδείου πραγματοποιήθηκε το 1929 από τον Ιταλό αρχαιολόγο L. Laurenzi. Η πρώτη φάση των αναστηλωτικών εργασιών στο μνημείο ξεκίνησε το 1929 από την Iταλική Aρχαιολογική Aποστολή, ενώ το διάστημα 1994-1999 διενεργήθηκαν εκ νέου αναστηλωτικές εργασίες από την KB΄ Eφορεία Προϊστορικών και Kλασικών Aρχαιοτήτων και τη Διεύθυνση Αναστήλωσης Αρχαίων Μνημείων. Τα τελευταία χρόνια πραγματοποιούνται εργασίες ανάδειξης του περιβάλλοντος χώρου και φωτογραφική έκθεση στο εσωτερικό του ωδείου, που χρηματοδοτείται από το Γ΄ Kοινοτικό Πλαίσιο Στήριξης και υλοποιείται από το Aρχαιολογικό Iνστιτούτο Aιγαιακών Σπουδών. Παράλληλα, το μνημείο φιλοξενεί κατά διαστήματα πολιτιστικές εκδηλώσεις, που οργανώνουν τοπικοί φορείς του νησιού.