Широкомасштабные раскопки Персеполя велись в 1931—34 и в 1935—39 соответственно экспедициями под руководством немецкого учёного Э. Херцфельда и американского археолога Э. Шмидта. В 1939 начаты работы Иранской археологической службы, сначала руководимой французским учёным А. Годаром, а затем — иранскими исследователями М. Т. Мустафави и А. Сами.
В ходе раскопок найдены надписи ахеменидских царей и тысячи глиняных табличек с текстами на эламском языке, сообщающими о строительстве Персеполя и хозяйственной жизни окружающих земель.
В Персеполе сохранились многочисленные памятники разных эпох. На каменной платформе, примыкающей к склону горы Кухе-Рахмат, находятся остатки дворца конца 6 — 4 вв. до н. э., обнесённого стеной. К западу от дворца расположены остатки собственно города. Над платформой — скальные гробницы (405—338 до н. э.), у платформы — фундамент храма огня (3 в. до н. э.). В окрестностях Персеполя, у подножия горы Кухе-Рахмат, найдены 3 сасанидских наскальных рельефа. Также вблизи Персеполя обнаружены следы сасанидского города круглой планировки - Дарабгерд, остатки основанного Ахеменидами города Истахр. У подножия горы Хосейн-Кух расположен некрополь Накши-Рустем с четырьмя ахеменидскими скальными гробницами (521—405 до н. э.) и святилищем огня Кабаи-Зардушт, сасанидские рельефы и скальные алтари. Другой интересный памятник - Тали-Бакун, представляющий собой остатки поселения 5 тыс. до н. э.