С 1931 по 1939 г. раскопки на этом городище производились Восточным институтом Чикагского университета под руководством Э. Херцфель-да, а с 1935 г. — Э. Шмидта. Были раскопаны руины дворцов и хозяйственных построек, бесконечные ряды рельефов с изображением царей и их придворных, челяди и представителей покоренных народов. Археологи обнаружили также клинописные надписи и целые архивы документов. Результаты работы экспедиции опубликованы в трех томах большого формата, подготовленных Э. Шмидтом. В 40-х годах раскопки продолжались Археологической службой Ирана под руководством А. Годара, а в 60-е годы на смену иранским ученым пришли итальянские археологи, которые занимались укреплением и реставрацией сохранившихся частей зданий и колонн.
Раскопки в сочетании с хозяйственными текстами и царскими надписями дали возможность установить последовательность основных этапов сооружения города. После того как была выровнена скала, в ней прорубили канавы и под поверхностью земли провели дренажную систему для стока воды с крыш зданий. К востоку от будущего города глубоко в земле выкопали колодец, обеспечивавший запасы воды. Кроме того, вода в город шла по каналу, проведенному с расположенной рядом горы Кух-и-Рахмат. Эта же гора снабжала строителей темно-серым известняком, который использовался для сооружения дворцов и других зданий Персеполя.
Персепольские дворцы представляли единый архитектурный ансамбль, состоящий из жилых дворцов и парадных залов. Один из таких залов (апа-дана), сооруженных Дарием I, занимал территорию 3 600 кв. м и мог вместить 10 000 человек. Его пол был покрыт серо-зеленой штукатуркой, двери деревянные, обшитые золотом. Потолок зала и портиков, окружавших его с трех сторон, поддерживали 72 тонкие и изящные каменные колонны высотой более 20 м. Особые коридоры связывали этот зал с личными дворцами Дария I и Ксеркса.
На лестницах дворца до сих пор сохранились рельефы с различными изображениями людей. Особо следует отметить длинную процессию представителей 33 народов Ахеменидской державы, несущих подарки или дань персидскому царю. Растянутые в одну линию, эти рельефы заняли бы
400 м в длину. Это настоящий этнографический музей, в котором отражены все характерные особенности одежды и внешности различных племен и народов.
В 60-70-х годах XX в. французские археологи продолжали раскопки в Сузах, начатые еще в XIX в. В частности, ими были найдены две таблички из серого мрамора с эламской и аккадской надписями, рассказывающими о сооружении парадного дворца Дария I в Сузах. Как видно из этих текстов, сначала был снят слой почвы до каменного грунта, затем выровнена площадка для фундамента, на котором был возведен дворец из кирпича с каменными проемами для дверей и окон. Археологи нашли также трехметровой высоты статую Дария I, когда-то стоявшую у входа в монументальные ворота, к востоку от парадного дворца этого царя. На прямоугольном постаменте Дарий изображен в образе египетского бога Ату-ма (голова фигуры, к сожалению, не сохранилась), но в персидской одежде. Статуя имела магическую цель — даровать царю вечные благодеяния со стороны египетских богов. На ней сохранилась четырехъязычная надпись (кроме египетского текста — его древнеперсидская, эламская и вавилонская версии).
В Экбатанах, древнейшем очаге иранской культуры и столице Мидий-ской сатрапии, велись только пробные раскопки, поскольку древний город находится под жилыми кварталами современного Хамадана. К 1977 г. был составлен проект выкупа значительного количества домов с целью их последующего разрушения и планомерных раскопок древних слоев города. Однако начавшаяся антишахская революция 70-х годов помешала осуществлению этого проекта.
Во второй половине XX века археологи раскопали много сатрапских центров ахеменидского времени. Так, в 1952-1955 гг. во время раскопок турецких ученых в Даскилее, столице персидской сатрапии Фригии в Малой Азии (современное селение Эргили), было найдено около 300 оттисков печатей ахеменидского времени, 41 из которых имеет клинописные и арамейские надписи. Одна печать сохранила во фрагментарном виде греческую надпись, а 30 оттисков имеют древнеперсидский текст по две строки, которые во всех случаях сильно разбиты. Эти печати относятся ко времени Ксеркса. На том же месте сохранился рельеф V в. до н. э., изображающий сцену жертвоприношения иранскими магами, но выполненный греческими мастерами. В том же районе Даскилеи найден рельеф с изображением знатных персиянок на конях, который также высечен в греческом стиле.