Οι πολυετείς ανασκαφικές έρευνες του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης στο αρχαίο Δίον έφεραν στο φως έναν εκτεταμένο αρχαιολογικό χώρο, έκτασης 650 στρεμμάτων, καθιστώντας το Δίον τον πληρέστερα ανασκαμμένο χώρο της περιοχής του Ολύμπου και μία από τις μεγαλύτερες ανασκαφές των νεότερων χρόνων στην Ελλάδα. Το επισκέψιμο αρχαιολογικό πάρκο περιλαμβάνει δύο διακριτά μεταξύ τους τμήματα, την περιοχή των αρχαίων ιερών και την τειχισμένη πόλη βόρεια αυτών.

Η περιοχή των ιερών του Δίου καταλαμβάνει έκταση 220 στρεμμάτων. Πρώτος τη τάξει μεταξύ των θεών που λατρεύονταν ήταν ο Δίας, από τον οποίο πήρε την ονομασία του το Δίον, δηλαδή «ο τόπος του Δία». Το Ιερό του Ολυμπίου Διός, στο νοτιότερο άκρο της περιοχής, ήταν ο πιο σεβάσμιος χώρος των αρχαίων Μακεδόνων. Το ιερό απέκτησε ιδιαίτερη αίγλη ως επίσημο θρησκευτικό κέντρο του βασιλείου, κατά τον 5ο αι. π.Χ., επί βασιλείας Αρχελάου. Σε αυτό λάμβαναν χώρα επίσημες τελετές, πανηγυρίζονταν στρατιωτικές νίκες, όπως η νίκη του Φιλίππου στη Χαιρώνεια, γιορταζόταν η έναρξη εκστρατειών, όπως αυτή του Μεγάλου Αλεξάνδρου στην Ασία, και πιθανόν εκτελούνταν οι καθιερωμένες τελετές κάθαρσης του στρατού.

Το αρχαιότερο ιερό του Δίου είναι αυτό της Δήμητρας και της κόρης της, της Περσεφόνης. Ιδρύθηκε στην ύστερη αρχαϊκή περίοδο, στα τέλη του 6ου αι. π.Χ., και η λειτουργία του συνεχίστηκε με πολλές προσθήκες και μετατροπές έως την όψιμη αρχαιότητα, κατά τα πρώιμα χριστιανικά χρόνια.

Στη διάρκεια της ελληνιστικής και ρωμαϊκής εποχής ιδρύθηκαν και λειτούργησαν στην ίδια περιοχή και άλλα σημαντικά ιερά. Το ιερό του Ασκληπιού, στο οποίο λατρευόταν ο σημαντικότερος θεραπευτής θεός στην αρχαία ελληνική θρησκεία, ο Ασκληπιός, γιος του Απόλλωνα. Το ιερό του Διός Υψίστου, η λατρεία του οποίου κυριάρχησε κατά τη ρωμαϊκή περίοδο και η επωνυμία «Ύψιστος» αντικατέστησε όλες τις παλαιότερες υποστάσεις του Διός. Τέλος, το ιερό των Αιγυπτίων θεών, δηλαδή της Ίσιδας, του Σάραπη και του Άνουβη στο οποίο λατρευόταν η Ίσιδα Λοχία, η Ίσιδα Τύχη και μαζί τους η Υπολυμπιδία Αφροδίτη, η Αφροδίτη των υπωρειών του Ολύμπου.

Στην περιοχή των ιερών χωροθετούνται επίσης και τα δύο θέατρα του Δίου, το ελληνιστικό και το ρωμαϊκό. Σε κοντινή απόσταση, ενταγμένο πλέον στον πολεοδομικό ιστό του σύγχρονου οικισμού του Δίου και μη επισκέψιμο, βρίσκεται και το αρχαίο στάδιο.

Στα βόρεια της περιοχής των ιερών αναπτύχθηκε ένας οικισμός που αρχικά εξυπηρετούσε τις ανάγκες της λατρείας και τον οποίο αναφέρει ο Θουκυδίδης, το 424 π.Χ. Την εποχή του Μακεδόνα βασιλιά Κάσσανδρου, στα τέλη του 4ου – αρχές του 3ου αι. π.Χ., το Δίον οχυρώθηκε μ’ ένα μνημειακό τείχος που περιέκλειε έκταση 430 στρεμμάτων, οργανώθηκε πολεοδομικά βάσει του ιπποδάμειου συστήματος και επιπλέον απέκτησε δημόσια κτήρια μνημειακού χαρακτήρα. Τον 1οαι. π.Χ. μετατράπηκε σε ρωμαϊκή αποικία με το όνομα Colonia Iulia Augusta Diensis. Αργότερα, πιθανόν στα τέλη του 3ου – αρχές του 4ου αι. μ.Χ., εφαρμόστηκε στο Δίον ένα εκτεταμένο οικοδομικό πρόγραμμα, στο πλαίσιο του οποίου ανανεώθηκαν οι δημόσιοι χώροι της πόλης και νέα μνημειακά συγκροτήματα προστέθηκαν στο δυναμικό της: κτήρια δημόσιου και εμπορικού χαρακτήρα, όπως η ρωμαϊκή αγορά (το forum), δημόσια λουτρά (θέρμες), καταστήματα, ωδείο, δημόσια αποχωρητήρια, καταλύματα για κρατικούς αξιωματούχους καθώς και ξενώνες.

Οι ιδιωτικές οικίες της πόλης οικοδομήθηκαν από μία εύπορη και ισχυρή ελίτ, η οποία αντιλαμβανόταν την κατοικία όχι αποκλειστικά ως ιδιωτικό χώρο αλλά ως συνισταμένη του δημόσιου βίου και ως μέσο προβολής του κοινωνικού της κύρους. Τα μεγάλα οικιστικά συγκροτήματα (οικίες Διονύσου, Ευβούλου, Επιγένους, Ζωσά, Λήδας, Αθηνάς) που έχουν εντοπιστεί χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερη πολυτέλεια, που αποτυπώνεται στις μεγάλες τους διαστάσεις, στα ψηδιφωτά δάπεδα, στα πολύχρωμα κονιάματα των τοίχων και στα πολύτιμα κινητά ευρήματα.

Μετά από την επικράτηση του Χριστιανισμού, το Δίον έγινε έδρα επισκοπής και έζησε περίοδ ευημερίας. Παρά τη συρρίκνωση της πόλης, στα τέλη του 4ου ή στις αρχές του 5ου αι. μ.Χ., σε έναν μικρότερο οχυρωματικό περίβολο, ιδρύονται σε αυτήν μία μεγαλοπρεπής επισκοπική βασιλική, αλλά και μία κοιμητηριακή βασιλική, έξω από τα τείχη, δείγματα της τελευταίας ακμής της πόλης, κατά την περίοδο την ύστερης αρχαιότητας.

Σήμερα, το αρχαιολογικό πάρκο του Δίου διαθέτει κτήριο εισόδου όπου παρέχονται υπηρεσίες πληροφόρησης, αναψυκτήριο, χώρους υγιεινής αλλά και πωλητήριο αντιγράφων. Πλακοστρωμένοι περίπατοι, διαδρομές κίνησης κατάλληλες για ΑμεΑ, πινακίδες πληροφόρησης, σκιερά καθιστικά, αναβρυτήρια νερού και πύργοι πανοραμικής θέας, συγκροτούν ένα σύστημα καθοδήγησης και άνετης περιήγησης του επισκέπτη.