Situato nella zona meridionale della città murata, è accessibile da via Margaritone e da via F. Crispi.
Realizzato tra la fine del I e l'inizio del II sec. d. C. con blocchi di arenaria, laterizi e marmi, presenta una forma ellittica, a due ordini di gradinate. L'asse maggiore misura m. 121; la capienza raggiungeva, presumibilmente, gli 8000 spettatori.
Ripetutamente saccheggiato, nel corso dei secoli è stato privato dei materiali più preziosi per erigere edifici di culto, quindi parzialmente interrato.
Ancora visibili la platea e parte degli ambulacri. Sui resti dell'emiciclo S è stato costruito nel XVI sec. il Monastero di S. Bernardo, oggi sede del Museo archeologico statale Gaio Cilnio Mecenate.
La sede del museo archeologico: l'area in cui sorgeva l'anfiteatro romano fu comprata nel 1333 da Bernardo de' Tolomei, fondatore dei Benedettini Olivetani, che fece impostare sulla parte meridionale del monumento il monastero degli Olivetani di Arezzo ed edificare la chiesa dedicata alla Vergine, S. Giuseppe e S. Bernardo. Il monastero assunse la forma ellittica dell'anfiteatro ed incorporò parte delle strutture romane, tuttora visibili in alcuni ambienti al pian terreno.
L'edificio fu dotato di un prospetto architettonico notevole e vi fu annesso ad occidente un chiostro, di cui rimane solo una parte, decorato da affreschi, ora perduti. (Lorenzo di Bicci e Marco da Montepulciano).
Il monastero, nel 1866, fu incamerato nel demanio dello Stato e concesso in uso al comune di Arezzo che, nel 1937, sistemando le antiche collezioni della Fraternita dei Laici, vi inaugurò il museo archeologico.
Dopo la guerra, che produsse notevoli danni alle collezioni, l'ordinamento fu rinnovato a cura della Soprintendenza alle Antichità d'Etruria ed il museo fu infine riaperto al pubblico nel 1951.
Nel 1973, in base ad un accordo fra il Ministero della Pubblica Istruzione ed il Comune di Arezzo, l'istituto, intitolato a Mecenate, fu dichiarato nazionale e passò alla cura ed alla tutela dello Stato.
