Ο λόφος της Ακρόπολης είναι φυσικά οχυρός και απρόσιτος από όλες του τις πλευρές, εκτός από τη δυτική. Εδώ ήταν αρχικά η κύρια πρόσβαση στη μυκηναϊκή ακρόπολη, έπειτα η είσοδος στο ιερό και εδώ βρίσκεται σήμερα η είσοδος στον αρχαιολογικό χώρο. Ο βράχος προστατεύθηκε με τείχη ήδη από τη μυκηναϊκή εποχή και ίχνη αυτής της οχύρωσης είναι ορατά κυρίως στα νοτιοανατολικά των Προπυλαίων. Τα τείχη που φαίνονται σήμερα στην περιφέρεια του λόφου κτίσθηκαν μετά τα Περσικά, το βόρειο από το Θεμιστοκλή και το νότιο από τον Κίμωνα, στο α΄ μισό του 5ου αι. π.Χ., αλλά είναι ορατές και επεμβάσεις που δέχθηκαν στην εποχή του Περικλή, καθώς και στους μεταγενέστερους αιώνες, όταν η Ακρόπολη χρησιμοποιήθηκε ως ο κύριος χώρος άμυνας της πόλης.

Η είσοδος στον Ιερό Βράχο γίνεται είτε από την πύλη Beule, τη μία από τις δύο πύλες που κατασκευάσθηκαν μετά την επιδρομή των Ερούλων, τον 3ο αι. μ.Χ., είτε από μικρή είσοδο κάτω από τον πύργο του ναού της Αθηνάς Νίκης. Από εκεί ο επισκέπτης αντικρύζει τη δυτική πλευρά των Προπυλαίων, της μνημειώδους εισόδου στο ιερό κατά την κλασική εποχή, έργο του αρχιτέκτονα Μνησικλή. Ο ναός της Αθηνάς Νίκης, που δεσπόζει επάνω στον πύργο στη νότια πλευρά των Προπυλαίων, κτίσθηκε γύρω στο 420 π.Χ. σε σχέδια του αρχιτέκτονα Καλλικράτη. Κοντά στον πύργο του ναού πρέπει να βρισκόταν το ιερό της Πανδήμου Αφροδίτης, από το οποίο σώζεται τμήμα του επιστυλίου. Μπροστά από τη βόρεια πτέρυγα των Προπυλαίων στέκεται ψηλό ορθογώνιο βάθρο, γνωστό ως βάθρο του Αγρίππα, επειδή επάνω του ήταν στημένο το αφιέρωμα του δήμου των Αθηναίων προς το Μάρκο Αγρίππα, γαμπρό του Αυγούστου.

Διά μέσου των Προπυλαίων φθάνει κανείς στον κυρίως ιερό χώρο της Ακρόπολης, στην κορυφή του λόφου. Εδώ βρίσκονται συγκεντρωμένα τα αριστουργήματα της αρχαίας ελληνικής αρχιτεκτονικής, που οικοδομήθηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια του 5ου αι. π.Χ., με πρωτοβουλία του Περικλή. Ανάμεσά τους ξεχωρίζει ο Παρθενώνας, το κορυφαίο μνημείο του αρχαίου ελληνικού πολιτισμού, που ήταν αφιερωμένο στην Αθηνά Παρθένο και οικοδομήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος του Περικλή, αντικαθιστώντας δύο παλαιότερους ναούς αφιερωμένους στη θεά. Ανάμεσα στα Προπύλαια και στον Παρθενώνα, κατά μήκος του νότιου τείχους, διακρίνονται λαξευμένα στο βράχο τα ίχνη από δύο κτήρια του 5ου αι. π.Χ., του Βραυρωνίου, ιερού αφιερωμένου στη Βραυρώνια Αρτέμιδα και της Χαλκοθήκης, κτηρίου όπου φυλάσσονταν τα χάλκινα αφιερώματα. Στα ανατολικά του Παρθενώνα σώζεται ένας μικρός κυκλικός ναός που χρονολογείται γύρω στο 27 π.Χ., αφιερωμένος στον Αύγουστο και στη Ρώμη. Στο ψηλότερο σημείο του βράχου, στην ανατολική πλευρά του λόφου, διακρίνονται λαξεύματα που ανήκαν στο ιερό του Διός Πολιέως, ενώ στη θέση του σημερινού μουσείου υπήρχε ιερό αφιερωμένο στον τοπικό ήρωα Πανδίονα. Στη βόρεια πλευρά του λόφου βρίσκεται το Ερέχθειο με τη γνωστή πρόσταση των Καρυάτιδων, ναός ιωνικού ρυθμού, όπου λατρευόταν η Αθηνά και ο Ποσειδώνας-Ερεχθέας. Κατά μήκος του νότιου τοίχου του Ερεχθείου σώζονται τα θεμέλια του ''Αρχαίου ναού'', δωρικού ναού αφιερωμένου στην Αθηνά Πολιάδα, που οικοδομήθηκε τον 6ο αι. π.Χ., καταστράφηκε από τους Πέρσες το 480 π.Χ., επισκευάσθηκε και στη συνέχεια κάηκε γύρω στο 406 π.Χ. Βορειοδυτικά του Ερεχθείου, κατά μήκος του βόρειου τείχους της Ακρόπολης, βρισκόταν το Αρρηφόριο, μικρό τετράγωνο κτίσμα, όπου έμεναν οι Αρρηφόροι, νεαρές κοπέλες που ύφαιναν τον πέπλο της θεάς για τη γιορτή των Παναθηναίων και λάμβαναν μέρος σε μυστηριακές τελετές.

Ο Ιερός Βράχος ήταν αφιερωμένος στη θεά Αθηνά, ωστόσο, στις πλαγιές του υπήρχαν χώροι λατρείας και για άλλους θεούς. Στη βόρεια, απόκρημνη πλευρά του, υπήρχαν σπηλαιώδη ανοίγματα, που χρησιμοποιήθηκαν ως ιερά. Ήταν προσβάσιμα από τον ''περίπατο'', στενό δρόμο μήκους περίπου ενός χιλιομέτρου, που ακολουθούσε την περιφέρεια του βράχου και οδηγούσε στη νότια κλιτύ της Ακρόπολης, όπου επίσης υπήρχαν σημαντικοί ιεροί χώροι και άλλα αξιόλογα μνημεία.