Patara kentinin güney ucundaki Kurşunlutepe’nin kuzey yamacında yer alan tiyatro, yarım daireyi aşan 80 metre çapında bir caveaya sahiptir ve yaklaşık 6000 kişilik bir kapasiteye sahiptir. Cavea, bir diazoma ile ikiye ayrılmıştır. Üstte 14, altta 20 olmak üzere toplam 34 oturma sırası bulunan cavea, orkestradan yukarı doğru çıkan dokuz merdivenle sekiz bölüme (kerkides) ayrılmıştır. Diazomanın kıyısında sıralanan kireç taşı koltukların, kentin ileri gelenleri için ayrılmış olduğu düşünülmektedir. Caveanın en üst kısmında (summa cavea), tam orta aks üzerinde tanrı ya da İmparator kültüne adanmış olması gereken bir tapınak yer almaktadır; ancak bu yapının sadece alt kotundaki birkaç blok sırası günümüze ulaşabilmiştir.

Sahne binası 41,50 metre uzunluk ve 6,50 metre derinlikte olup bağımsızdır ve altta bir hyposkenion (sahne altı) ile iki katlı olarak inşa edilmiştir. Sahne binası ile cavea arasındaki orkestraya giriş, hem yanlardaki geçitlerden hem de sahne binasının dış cephesinin ortasında yer alan bir kapıdan sağlanmaktadır. Bu cephe, hareketli mimarisi ve özellikle sütunlar gibi süsleyici unsurlarıyla tiyatro mimarisinde az görülen özgün bir örnektir.

Tiyatronun kökeni Helenistik Dönem’e dayanmakta olup Polyperkhon yazıtından, yapının İmparator Tiberius Döneminde onarım gördüğü anlaşılmaktadır. Doğu cephesinde yer alan anıtsal yazıta göre, sahne binasının yapımına MS 126 yılında Q. Vilius Titianus tarafından başlanmış, inşaat kızı Vilia Procula tarafından MS 147 yılında tamamlanmıştır. Aynı dönemde Tib. Claudius Flavianus Eudemos adlı bir Patara vatandaşı, caveanın üst bölümünü, köşe destek kulelerini ve tapınağı yaptırmıştır.

Geç Antik Dönemde oturma sıraları ile orkestra arasına, devşirme malzemelerle örülen yüksek bir duvar eklenmiştir. Bu düzenleme, tiyatronun orkestrasında artık gladyatör ve vahşi hayvan dövüşlerinin yapıldığını işaret etmektedir.