Кроме установления названий некоторых населенных пунктов, принадлежавших Херсонесу в Юго-Западном и Северо-Западном Крыму и их примерной локализации, нарративные источники несут надежную информацию о том, что Керкинитида, возникшая раньше Херсонеса, первоначально была самостоятельным полисом, что она и Калос Лимен ко времени составления источника, который использовал в 134 г. н. э. в своем перипле Арриан, были захвачены скифами и уже не входили в состав Херсонеса, что «старый» Херсонес в I в. до н. э. лежал в развалинах и был заброшен жителями. Определенные сведения о военно-политических событиях, связанных с борьбой за территориальные владения со скифами в III–II вв. до н. э. содержатся у Страбона (VII, 3, 17; 4, 2–3, 7), использовавшего материалы хронистов Митридата VI и какой-то перипл Понта, а также в рассказе о сарматской царице Амаге, переданном Полиеном (VIII, 56) — новелле легендарной, но, несомненно, содержащей в основе конкретные исторические события (Ростовцев М.И., 1915; 1925). О политическом союзе, заключенном в 179 г. до н. э. между понтийским царем Фарнаком I, рядом причерноморских полисов, в том числе Херсонесом, и сарматским царем Гаталом (или Саталом) сообщает Полибий (XXV, 2, 12). Ценные, но очень краткие сведения о взаимоотношениях Херсонеса с Понтийским царством, Боспором, а также Римом можно найти в сочинениях Страбона (VII, 4, 3), Плиния Старшего (IV, 85), Флегонта Траллийского (XV, фр. XXII) и некоторых других авторов.

Данные литературных источников в значительной степени дополняются эпиграфическими, в первую очередь — материалами лапидарной эпиграфики. За все время раскопок в Херсонесе и на поселениях Северо-Западного Крыма найдено около шестисот целых и фрагментированных греческих и латинских надписей на камне (IPE, I²; Соломоник Э.И., 1964; 1973). Большая группа надписей дает сведения о государственном устройстве Херсонеса, его экономике, внешних связях, культуре и идеологических представлениях в разные периоды его истории от IV в. до н. э. по IV в. н. э. Один из основных документов, так называемая гражданская присяга херсонесцев, был составлен в конце IV — начале III в. до н. э. (Латышев В.В., 1909, с. 146; Жебелев С.А., 1953, с. 219), или в первых десятилетиях III в. до н. э. (IPE, I²; Леви Е.И., 1947; Тюменев А.И., 1950). Из него следует, что в состав Херсонеса в это время входила территория (χώρα), на которой находились Керкинитида, Калос Лимен и другие укрепления (τείχη), а также «равнина» (πεδίον). Другая группа надписей освещает военно-политические события херсонесской истории. Среди них выделяется широко известная надпись на постаменте статуи Диофанта, полководца Митридата VI Эвпатора (IPE, I², 352), в которой описываются боевые действия войска Диофанта на заключительном этапе скифо-херсонесских войн II в. до н. э. Особую группу составляют латинские надписи первых веков н. э., содержащие сведения о дислоцированном в Херсонесе гарнизоне римских войск.

В самостоятельные категории источников выделяются материалы керамической эпиграфики — клейма на амфорах и черепицах (Махов И., 1912; 1913; Ахмеров Р.Б., 1947; 1948; 1951; Борисова В.В., 1949; 1974; Михлин Б.Ю., 1979), а также граффити и дипинти. Херсонес — один из трех крупных центров Причерноморья, который, наряду с Гераклеей и Синопой осуществлял массовый продолжительный выпуск клейменой керамической тары. Находки амфорных клейм — важнейший источник для изучения торгово-экономических связей полиса.

Сведения о характере и составе денежного обращения полиса дают нумизматические материалы (Зограф А.Н., 1951; Гилевич А.М., 1968; Анохин В.А., 1977б). Начало херсонесской чеканки относится к IV в. до н. э. В дальнейшем Херсонес выпускал серебряную и медную монету, обращавшуюся на внутреннем рынке. Эпизодические выпуски монет осуществляла также Керкинитида. С I в. до н. э. в херсонесском денежном обращении начинает участвовать понтийско-пафлагонская и боспорская монета, а с I в. н. э. наряду с боспорской увеличивается приток римской монеты, особенно усилившийся со II в. н. э. В конце III в. н. э. Херсонес прекращает чеканку собственной монеты. Данные нумизматики позволяют также определить примерные размеры хоры Херсонеса и проследить последующее сокращение его владений (Гилевич А.М., 1968).

Начало научного исследования Херсонеса и его окрестностей было положено П.С. Палласом (Pallas P.S., 1801; Паллас П.С., 1881), хотя еще ранее было выполнено несколько топографических планов местности с нанесением на них древних памятников. Из них наибольшую известность имеет план А. Строкова 1786 г.

Первые раскопки Херсонеса провел в 1827 г. лейтенант Крузе. В последующие десятилетия велись, спорадические раскопки на городище и некрополе, а также разведки на Гераклейском полуострове (Д.В. Карейша, З.А. Аркас, А.С. Уваров, Ф. Дюбуа де-Монпере). В 1875–1887 гг. работы на городище осуществлялись Херсонесским монастырем под наблюдением Одесского общества истории и древностей. С 1888 г. руководство раскопками переходит в ведение Археологической комиссии. С этого времени начинается регулярное и планомерное изучение херсонесского городища и его некрополя, проводившееся сначала К.К. Косцюшко-Валюжиничем, а после его смерти в 1907 г. продолженное Р.Х. Лепером (1908–1914) и Л.А. Моисеевым (1914–1924). Хотя главное внимание исследователей было сосредоточено на изучении собственно Херсонеса как городского центра, и проблема территориальных владений полиса тогда еще не могла быть поставлена, начало изучения памятников хоры Херсонеса все же было положено. Были осуществлены разведки и небольшие раскопки в Северо-Западном Крыму — в районе Прекрасной Гавани (А.И. Шмаков), Керкинитиде и ее окрестностях (П.О. Бурачков, Н.Ф. Романченко, Л.А. Моисеев), а также в Юго-Западном Крыму — в районе «старого» Херсонеса (К.К. Косцюшко-Валюжинич, H.М. Печенкин).

Широкий размах приобрели исследования Херсонеса и прилегающей к нему земледельческой территории на Гераклейском полуострове в 20-30-е годы XX в. (Г.Д. Белов, К.Э. Гриневич, H.М. Репников, И.Н. Бороздин, Л.А. Моисеев, В.П. Лисин, С.Ф. Стржелецкий, А.К. Тахтай, Н.М. Янышев). Тогда же были проведены первые раскопки Прекрасной Гавани, Керкинитиды и разведки вдоль побережья Северо-Западного Крыма (Л.А. Моисеев, П.Н. Шульц). Планомерные раскопки Херсонесского городища продолжены после Великой Отечественной войны. Основное внимание в последние десятилетия уделялось и уделяется изучению городских кварталов (Г.Д. Белов, С.Ф. Стржелецкий, М.И. Золотарев, Ю.П. Калашник, С.Г. Рыжов), открытого в 1958 г. единственного пока в причерноморских городах античного театра (О.И. Домбровский), крепостных сооружений (И.А. Антонова, С.Ф. Стржелецкий, В.В. Борисова, Н.В. Пятышева), керамических мастерских (В.В. Борисова, А.М. Гилевич), а также изучению стратиграфии (С.Ф. Стржелецкий). Продолжались раскопки раннего некрополя на разных участках городища (Г.Д. Белов, О.И. Домбровский, С.Ф. Стржелецкий), некрополей в окрестностях Херсонеса (С.Ф. Стржелецкий, Л.Г. Колесникова, A.Н. Щеглов, В.Н. Зубарь), могильников первых веков н. э. в Инкерманской долине (С.Ф. Стржелецкий, В.В. Борисова). Крупные успехи достигнуты в изучении ближайшей земледельческой территории города на Гераклейском полуострове, где исследовались земельные участки уникальной сохранности и сельские усадьбы (С.Ф. Стржелецкий); после некоторого перерыва эти работы возобновлены (Г.М. Николаенко, И.Т. Кругликова, В.И. Кузищин, О.Я. Савеля). Предпринимались раскопки Керкинитиды и Прекрасной Гавани (М.А. Наливкина), а с 1959 г. началось широкое и планомерное изучение памятников херсонесской хоры в Северо-Западном Крыму (О.Д. Дашевская, А.Н. Карасев, B.А. Латышева, А.Н. Щеглов, И.В. Яценко).

Результаты раскопок и отдельные группы археологического материала постоянно публикуются. Кроме того, вышли в свет сводные издания отдельных категорий источников — эпиграфических (Соломоник Э.И., 1964; 1973а, б; 1974; ГАК, 1978), нумизматических (Анохин В.А., 1977б; Гилевич А.М., 1968), скульптуры (ТСП, 1970; АСХ, 1976). Накопленные материалы и интенсивные исследования позволили создать ряд обобщающих работ о Херсонесе и памятниках его хоры (Белов Г.Д., 1948а, б; Стржелецкий С.Ф., 1961; Суров Е.Г., 1961; Кадеев В.И., 1970; Щеглов А.Н., 1976а; 1978).