Το θέατρο είναι το εντυπωσιακότερο από τα μνημεία της αρχαίας Ερέτριας. Βρίσκεται στο δυτικό τομέα της πόλης, μεταξύ της δυτικής πύλης, του σταδίου και του άνω γυμνασίου, ενώ στο νοτιοδυτικό του άκρο αποκαλύφθηκε ο ναός του Διονύσου. Πρόκειται για ένα από τα αρχαιότερα γνωστά μνημεία του είδους. Σύμφωνα με ενδείξεις που παρέχουν τα αρχιτεκτονικά λείψανα της σκηνής, πρέπει να κατασκευάσθηκε αρχικά τον 5ο αι. π.Χ., μετά την περσική καταστροφή και την ανοικοδόμηση της πόλης, ενώ η περίοδος της μεγαλύτερης ακμής του ήταν ο 4ος αι. π.Χ.

Είναι αξιοσημείωτο, ότι το κοίλο του θεάτρου δεν αξιοποίησε τις φυσικές πλαγιές της ακρόπολης, αλλά κατασκευάσθηκε πάνω σε τεχνητό λόφο με επιχωμάτωση και πολλούς αναλημματικούς τοίχους. Στην πρώτη οικοδομική του φάση το κτήριο της σκηνής έμοιαζε με ανάκτορο, διέθετε πέντε συνεχόμενα ορθογώνια δωμάτια και βρισκόταν στο ίδιο επίπεδο με την κυκλική ορχήστρα, με την οποία επικοινωνούσε με τρεις εισόδους. Στην περίοδο ακμής του, τον 4ο αι. π.Χ., το θέατρο υπέστη μετατροπές και έλαβε σε μεγάλο βαθμό τη μορφή που βλέπουμε σήμερα. Το κοίλο διέθετε ένδεκα κερκίδες, διαχωρισμένες από δέκα κλίμακες, που οδηγούσαν στο ανώτερο τμήμα του. Η κυκλική ορχήστρα μεταφέρθηκε κατά 8 μ. βορειότερα και κατασκευάσθηκε 3 μ. βαθύτερα από την προγενέστερη. Η σκηνή ενισχύθηκε, απέκτησε δύο παρασκήνια και στοά με ιωνική πρόσοψη που τα συνέδεε, ωστόσο, βρισκόταν πια σε υψηλότερο επίπεδο από την ορχήστρα. Αυτή η διαφορά ύψους καλύφθηκε με τη δημιουργία μιας θολωτής υπόγειας στοάς, η οποία οδηγούσε από τη σκηνή στο κέντρο της ορχήστρας, και πιθανότατα ήταν η «χαρώνεια κλίμακα?, που εξυπηρετούσε την εμφάνιση στην ορχήστρα των θεών του Κάτω Κόσμου και των νεκρών κατά τις παραστάσεις. Για την κατασκευή του θεάτρου χρησιμοποιήθηκε τοπικός πωρόλιθος στη θεμελίωση και ασβεστόλιθος στις παρόδους -οι πάροδοι, μάλιστα, απέκτησαν κλίση προς την ορχήστρα, για να μειωθεί με τον τρόπο αυτό η διαφορά ύψους με το κοίλο. Η χωρητικότητά του υπολογίζεται σε 6.300 θεατές και η μορφή του παρουσιάζει ομοιότητες με το θέατρο του Διονύσου στην Αθήνα, μετά τις μετατροπές που υπέστη αυτό το 330 π.Χ. Το θέατρο, μετά την καταστροφή της Ερέτριας από τους Ρωμαίους το 198 π.Χ., ανακατασκευάσθηκε με πιο ευτελή υλικά και τότε φαίνεται ότι οι αίθουσες νότια της παρόδου διακοσμήθηκαν με έγχρωμα κονιάματα του πρώτου πομπηιανού ρυθμού.

Σήμερα, δυστυχώς, το μεγαλύτερο τμήμα από τις σειρές των εδωλίων έχει αρπαγεί. Εντυπωσιακά, όμως, παραμένουν τα λείψανα της σκηνής και, κυρίως, η θολωτή υπόγεια δίοδος που οδηγούσε στο κέντρο της ορχήστρας. Το μνημείο ανασκάφηκε από την Αμερικανική Αρχαιολογική Σχολή και η τοπική Εφορεία Αρχαιοτήτων καταβάλλει σημαντικές προσπάθειες για την αναστήλωσή του.