Το αρχαίο θέατρο της Ηφαιστείας, κτισμένο σε καίρια θέση της αρχαίας πόλης, είναι ένα από τα σπουδαιότερα του αρχαίου ελληνικού κόσμου. Χρονολογείται ως προς το μεγαλύτερο μέρος του στο τέλος του 5ου ή στις αρχές του 4ου π.Χ. αιώνα, με προσθήκες από την ελληνιστική και τη ρωμαϊκή εποχή. Στο κεντρικό τμήμα των κερκίδων του κοίλου, αλλά και έξω από αυτό, αποκαλύφθηκαν τμήματα πρωιμότερης φάσης του, της αρχαϊκής, καθώς και δύο αρχαϊκά ιερά που επιβεβαιώνουν τη σχέση του αρχαίου ελληνικού θεάτρου με τη λατρεία.
Ο γνωστός από την αρχαία ελληνική γραμματεία «Λημνιακός» κύκλος τραγουδιών, που γράφτηκαν από τους μεγάλους ποιητές της κλασικής περιόδου, συνδέεται αναμφίβολα με το θεάτρο της Ηφαιστείας και την κατάκτηση της Λήμνου το 510 π.Χ. από τον Αθηναίο στρατηγό Μιλτιάδη, που συνέδεσε το νησί με την Αθήνα.