Поселення знаходилося в районі нинішнього села Парутине на Миколаївщині. Місце розташування Ольвії вважалося ідеальним – високе плато, за формою схоже на трикутник з ярами і лиманами, навколо яких були плідні землі. Першими жителями міста воно було обрано не випадково, оскільки мало природні оборонні лінії. Важливим було й те, що річки Південний Буг і Дніпро забезпечували ольвійців рибою і сприятливо впливали на торгові відносини як з іншими древніми центрами, доходячи до Єгипту і сучасної Італії, так і з сусідніми кочовими племенами.
У період найбільшого розвитку площа міста становила приблизно 50 гектарів. З боку лиманів місто оточувало півтори сотні сіл – це була сільська околиця Ольвії. Населяло місто-державу не менше 20 тисяч осіб. На плато було побудоване верхнє місто, а на схилах – торгові і ремісничі райони нижнього міста. Головним ремеслом було гончарство, що доводять численні глечики і амфори, які збереглися до сьогоднішніх днів.
Кожен будинок в місті мав внутрішній двір, по периметру якого розташовувалися житлові і господарські будівлі, і був огороджений високим кам’яним парканом. Таким чином, житла ольвійців представляли собою маленькі фортеці. Всі міські вулиці приводили до головної міської площі – Агорі (в перекладі – «центр»), розміром близько 1000 кв.м.
В Ольвії жили вчені, філософи, поети і музиканти. У місті працював театр, іподром, а городяни активно займалися спортом, проводячи змагання, з метання списа і диска, стрільби з лука та бігу. Було і своє священне місце, центр якого – храм Аполлона. Грецьке місто стало занепадати в середині II століття до н.е. У першій половині I століття в Ольвії розмістився гарнізон римського легіону. З кінця II століття місто перебувало в складі Римської імперії. Удари кочівників спершу знищили життя сільської околиці Ольвії, а в самому місті життя припинилося у другій половині IV століття.
При будівництві Очаківської фортеці турки розібрали частину міських будівель на будматеріали. Але навіть незважаючи на це, не розкопаною залишається велика частина Ольвії. Наприклад, ще не знайдені театр і кілька храмів.
Сьогодні на місці стародавнього міста – найбільший в Україні археологічний заповідник, площею майже 300 га. У найкращому стані збереглися до наших днів ольвійські кургани. За міськими руїнами можна розглянути принципи будівництва античних міст. Окремий інтерес представляє система водопостачання Ольвії. На території заповідника діє музей, фонди якого налічують близько 50 тисяч експонатів.