Tiyatro olarak tanımlanan bu yapı, Augustus ve Roma Tapınağı'nın güneydoğu tarafında, Ankara Kalesi'nin kuzeybatı yönündeki yamaçta bulunmaktadır. Söz konusu yapı yaklaşık olarak 59,00 x 46,50 metre ölçülerinde olup, sırasıyla cavea, orkestra, sahne düzeni (pulpitum), iki katlı olduğu düşünülen ön sahne (scanae frons) ile beraber sahne binasın dan oluşmaktadır. İki bölümden (alt ve üst) oluştuğu düşünülen cavea, doğal bir tepe yamacına ana kayaya tıraşlanarak inşa edilmiştir. Kuzeydoğu yönünde yer alan ve cavea bölümünü destekleyen duvarın (analemma) ana kayaya yaslandığı alanda Roma betonu kullanılmıştır. Yapıda yer alan her iki caveanın sadece alt kısmı korunabilmiştir. Cavea'ları birbirinden ayıran diazomaya ait olduğu düşünülen andezit bloklar kuzeyoğu yönündeki parodos (antik tiyatrolarda sahne ile oturma sıraları arasında yer alan orkestraya kenardan girişler)'un üst tarafında kısmen görülmektedir. 

Yamaca yerleştirilmiş olan bu tiyatro yapısı, Hatip Çayı'ndan gelen hava dolaşımına açık bir durumdadır. Bu da, hem topografik hem de klimatik bakımdan Vitrivius'un tiyatro yapımında öngrdüğü kurallara uygun olarak inşa edildiğini göstermektedir. 

Cavea, yarım dairenden daha büyük -D- biçimli bir plana sahip olup üç merdiven sırası (scalaria veya kilimakes) ile dört bölüme sahip olacak şekilde ayrılmıştır. Ancak, oturma sıralarının tamamı ve bu sıraların alt sıraları tahrip olmuştur. Buna rağmen, alt cavea'da 11 oturma sırası ile üst cavea'da 19 oturma sırası olmak üzere toplamda 30 oturma sırasının olduğu düşünülmektedir. 

Bu tiyatro yapısının caveası yarım daireden büyük olup, orkestra çapı yaklaşık olarak 12 metre'dir. Orkestra çıukuru ise 1,20 metre derinliğine sahip olmakla birlikte, bu orkestra çukuru kesme gri-beyaz renkteki kireç taşı bloklarla inşa edilmiş bir duvar tarafından çevrelenmiştir. Ayrıca bu yapının sahne yüksekliği 1,50 metre civarında olduğu düşünülmektedir. Vitrivius, Roma Tiyatrosu konusunda kürsünün (pulpitum) Yunan Tiyatrosu'na nazaran daha derin olmasını gerektiğini, sahnenin yükseliğinin sahnedeki tüm oyuncuların izlenebilmesi adına beş ayaktan (bir Roma ayağı yaklaşık olarak 29,5 cm'dir, 5x29,5 cm=147,5 cm) daha yüksek olmasını gerektiğini ifade etmiştir. 1,50 metre sahne yüksekliğine sahip Ankara (Ankyra) Tiyatrosu, Vitrivius'un Roma Tiyatrosundaki sahne ölçülerine uymaktadır. Bu tiyatro, Aspendos Tiyatrosu gibi Anadolu Roma Tiyatroları içerisinde yer almaktadır. 

Ankara (Ankyra) Tiyatrosu, Anadolu'daki çoğu tiyatronun aksine Hellenistik bir tiyatronun devami değildir. Ayrıca bu yapı, yeni bir Roma dönemi yapısı olarak ifade edilmesine rağmen Batı Roma'ya özgü planda inşa edilmemiştir. Bunun nedenleri; cavea'nın yarım daireyi aşması, yani -D- planlı oluşu, cavea'nın doğal bir yamaca yaslanması ve kısmen de betoınla desteklenmesi ve beş kapılı ön sahnenin (scene frons) Anadolu tipinde olmasıdır. 

Ankara (Ankyra) Tiyatorosu için birçk araştırmacı Milattan Sonra erken birinci yüzyıl ile Milattan Sonra erken ikinci yüzyıl arasında değişen farklı tarihler önermektedir. Andezit bloklarla meydana getirilmiş analemma (istinat/destek duvarı), sahne binası, additus maximus (scene ile cavea arasında yer alan, orkestrayı dış mekâna bağlayan geçitlere verilen ad) duvarları bu yapının Erken Roma İmparatorluk döneminde yapılmış olabileceğini göstermektedir. Ayrıca Ankara, MS 25 yılında Galatia eyaletinin başkenti olmuş ve Roma İmparatorluğu'nun propaganda yapılarına ev sahipliği yapmıştır. Roma İmparatoru Augustus, MÖ 31 yılında Marcus Antonius'a karşı Aktium'da zafer kazanmış ve bu zaferi simgeleyen Aktia oyunlarını ilk kez zaferin yıl dönümü olan MÖ 27 yılında Preveze (Nikopolis)'de düzenlettirmiştir. Bu oyunlar; atletik yarışmalar, müzik yarışmaları ve at yarışlarından oluşmakta ve her dört yılda bir defa düzenlenmiş, MS IV. yüzyılın sonuna kadar imparatorluğun tüm şehirlerinde kutlandığı gibi Ankara (Ankyra)'da da kutlanmıştır. Bu oyunlar, Ankara (Ankyra)'da muhtemelen İmparator Augustus döneminde başlatılmasına rağmen sadece MS üçüncü yüzyıl kaynaklarında geçmektedir. Ayrıca Ankara'da bulunan bir yazıtta, bu oyunların birincisinin düzenlendiğinden bahsedilmektedir. Ankara'da bu oyunların oynanabilmesi için bir tiyatro yapısına İmparator Augustus döneminde (MÖ 27-MS 14) ihtiyaç duyulduğu düşünülmektedir. 

Ankara Roma Tiyatrosu'na ait buluntulara 1982 yılında gerçekleşen bir temel kazısı sırasında ulaşılmış ve 1982-1986 yılları arasında Anadolu Medeniyetleri Müzesi uzmanları ile Ankara Üniversitesi Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesi Klasik Arkeoloji Anabilim Dalında çalışan öğretim üyelerinin bilimsel başkanlığında kısmen, 2010 yılında ise tiyatronun oturduğu ana kaya ile bazı özgün bölümler tamamen ortaya çıkarılmıştır. 

2020-2023 yılları arasında Türkiye Cumhuriyeti'nin ve Ankara'nın başkent oluşunun 100. yılına armağan olması için Ankara Büyük Şehir Belediyesi Kültür ve Tabiat Varlıkları Daire Başkanlığı tarafından Ankara Kültür Varlıklarını Koruma Bölge Kurulu ve Anadolu Medeniyetleri Müzesi'nin denetim ve onayıyla bu tiyatro yapısının restiorasyonu gerçekleştirilmiştir.