Επιφανειακά ευρήματα, όπως θραύσματα από πήλινα αγγεία, λίθινα εργαλεία και τέχνεργα από οψιανό και πυριτόλιθο (λεπίδες, αιχμές βελών και δοράτων), αποτελούν τεκμήρια για κατοίκηση στο νησί ήδη από την Τελική Νεολιθική (ΤΝ) (τέλος 5ης -α΄ μισό 4ης χιλιετίας π.Χ.) και την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού (3η χιλιετία π.Χ.). Μικροί, κατά κανόνα, σε έκταση οικισμοί έχουν εντοπιστεί διάσπαρτοι σε όλο το νησί τόσο στην ενδοχώρα (Άγιος Γεώργιος και Καλαθάς Φαλατάδου, Προφήτης Ηλίας, Θεοτόκος Υστερνίων, Αγία Μαρίνα Ανωγείων κ.α.) όσο και κοντά στα παράλια (Κοράκου Φωλιά, Καρδιανή, Κιόνια, Παναγία Λεμονίτρα, Βρυόκαστρο, Αγία Κυριακή [Άη Γιάννης στο Πόρτο], Άγιοι Θεόδωροι κ.α.). Οι πρώιμες αυτές εγκαταστάσεις καταλαμβάνουν, κυρίως, υψώματα, τα οποία κατοπτεύουν ευρύτερες χερσαίες ή θαλάσσιες περιοχές και βρίσκονται σε κοντινή απόσταση από φυσικές πηγές νερού και καλλιεργήσιμη γη. Επίσης, η ίδρυση παράλιων οικισμών υποδεικνύει την ενίσχυση των δεσμών των ανθρώπων με τη θάλασσα και σχετίζεται, βεβαίως, με την ανάγκη ελέγχου των υδάτινων δρόμων επικοινωνίας και με την ανάπτυξη του εμπορίου.

Οι αιώνες που ακολουθούν το τέλος της Εποχής του Χαλκού (11ος αι. π.Χ.) και σηματοδοτούν την αρχή των ιστορικών χρόνων, είναι γνωστοί ως Γεωμετρικοί χρόνοι (10ος-8ος αι. π.Χ.). Η Τήνος κατοικείται από Ίωνες και αναπτύσσει σχέσεις με τα άλλα δύο σημαντικά ιωνικά κέντρα της εποχής, την Αθήνα και την Εύβοια.

Γεωμετρικά νεκροταφεία είναι γνωστά από θέσεις όπως η Καρδιανή, ο Κάμπος, ο Κτικάδος και η Αγία Θέκλα. Από τις περιοχές αυτές είναι γνωστοί κιβωτιόσχημοι τάφοι κατασκευασμένοι με λίθινες πλάκες αλλά και ταφικά ευρήματα όπως αγγεία, κοσμήματα κ.ά., που συνόδευαν τους νεκρούς ως κτερίσματα. Τα νεκροταφεία ανήκουν σε μικρές κοινότητες που ζούσαν σε αγροκτηνοτροφικούς ημιορεινούς και απομακρυσμένους από τα παράλια οικισμούς.

Κατά τη διάρκεια της αρχαϊκής περιόδου (7ος-6ος αι. π.Χ.), ο οικισμός στο Εξώμβουργο (Ξώμπουργο) επεκτείνεται έξω από τη γραμμή της οχύρωσης. Στις αρχές του 7ου αι. π.Χ., πάνω από το ανατολικό τμήμα του υπαίθριου γεωμετρικού ιερού έξω από την πύλη του τείχους, διαμορφώνεται μικρός ναός («ιερός οίκος») με έναν εσωτερικό χώρο. Ο μικρός αυτός ναός ήταν αφιερωμένος σε λατρεία χθόνιων θεοτήτων, που είχαν σχέση με τη φύση και την καλλιέργεια της γης. Το κτήριο κοσμούσε, πιθανότατα, τμήμα ανάγλυφης πήλινης ζωφόρου, που εικονίζει άρμα που σέρνουν φτερωτοί ίπποι και στο οποίο επιβαίνουν δύο γυναικείες μορφές.

Η άσκηση της λατρείας στην περιοχή του μεταγενέστερου «Θεσμοφόριου» συνεχίζεται τον 7ο αλλά και τον 6ο αι. π.Χ., όπως αποδεικνύουν οι πιθαμφορείς που εξακολουθούν να αφιερώνονται στο ιερό. Τα μεγάλα αυτά σε μέγεθος αγγεία διακοσμούνται με πλούσιες ανάγλυφες εικονιστικές παραστάσεις, σε ορισμένες περιπτώσεις μοναδικές, για την ιστορία της αρχαίας ελληνικής τέχνης.

Η αρχαία πόλη της Τήνου, το Άστυ ιδρύεται στα τέλη του 4ου αι. π.Χ. και αποτελεί το σημαντικότερο οικιστικό και πολιτικό κέντρο στο νησί έως τουλάχιστον τον 4ο αι. μ.Χ. Η δημιουργία του συνδέεται με τη λεηλασία της Τήνου το 362 π.Χ., από τον Θεσσαλό τύραννο των Φερών Αλέξανδρο και την ίδρυση μίας νέας οχυρωμένης πόλης με τη μετατόπιση του βασικού οικιστικού κέντρου του νησιού από τις υπώρειες του βραχώδους υψώματος του Ξώμπουργου, νοτιότερα και πιο κοντά στα παράλια στην περιοχή της σημερινής Χώρας. Η εικόνα που διαθέτουμε για την αρχαία πόλη της Τήνου είναι αποσπασματική δεδομένης της ανάπτυξης της σύγχρονης πόλης στην ίδια θέση. Τα καλύτερα σωζόμενα λείψανα ανήκουν στην ισχυρή οχύρωση, που προστάτευε το Άστυ ήδη από τα τέλη του 4ου αι. π.Χ. και έφτανε έως το λιμάνι. Σε ύψωμα γνωστό με το όνομα «Πόλες», βόρεια του Ι. Ν. της Ευαγγελίστριας, είναι ορατό ισχυρό λιθόκτιστο τείχος από μεγάλους ογκόλιθους, το οποίο ενίσχυαν τετράγωνοι πύργοι. Το βόρειο αυτό οχυρωμένο τμήμα της πόλης διέθετε διατείχισμα και αποτελούσε ζώνη καταφυγής σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης και όχι τόπο μόνιμης εγκατάστασης, καθώς ο οικιστικός πυρήνας της πόλης αναπτύσσονταν νοτιότερα στην περιοχή του Ι.Ν. της Ευαγγελίστριας.

Με την ανάπτυξη του Άστεως σχετίζεται στενά η ίδρυση του Ιερού του Ποσειδώνα και της Αμφιτρίτης στα Κιόνια της Τήνου και σε απόσταση 3 χλμ., δυτικά της Χώρας. Η αποκάλυψη του ιερού, υπήρξε σημαντική για το λόγο ότι, από όλες τις Κυκλάδες, μόνο στην Τήνο έχουμε Ιερό αφιερωμένο στη λατρεία του Ποσειδώνα και της συζύγου του Αμφιτρίτης, των κυρίαρχων Θεών της θάλασσας, σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία.

Χαρακτηριστικά μνημεία της κυκλαδικής αλλά και ειδικότερα της τηνιακής υπαίθρου κατά τη διάρκεια των όψιμων κλασικών και των ελληνιστικών χρόνων (4ος- 3ος/2ος αι. π.Χ.) αποτελούν οι πύργοι. Στην Τήνο, πύργοι είναι γνωστοί από θέσεις, όπως το Σμόβολο, η Σαμάντλα, το Καστρί, οι Άγιοι Θεόδωροι, οι Άγιοι Ανάργυροι, η Άβδος, τα Αμμώνια κ.α. Οι πύργοι έχουν σχήμα ορθογώνιο ή κυλινδρικό και είναι φτιαγμένοι από μεγάλους σχεδόν ορθογωνισμένους ή τραπεζιόσχημους λίθους σε σχεδόν ισοϋψείς στρώσεις. Εντοπίζονται σε θέσεις οι οποίες έχουν οπτική επαφή με ευρύτερες χερσαίες αλλά και θαλάσσιες περιοχές. Οι πύργοι αποτελούσαν κτήρια πολλαπλών χρήσεων. Θεωρείται ότι λειτουργούσαν ως στρατιωτικές εγκαταστάσεις, παρατηρητήρια, καταφύγια για τους αγρότες σε περίπτωση κινδύνου ή ως εγκαταστάσεις (αποθήκες) σχετικές με την αγροτική καλλιέργεια.

Από τους καλύτερους σωζόμενους τηνιακούς πύργους είναι αυτοί στο Σμόβολο και στην Άβδο. Ο κυλινδρικός πύργος στο Σμόβολο εντοπίζεται σε κοντινή απόσταση από τον ενετικό λιμένα του Αγίου Ιωάννη στο ΝΔ άκρο της Τήνου και δεσπόζει στην παραλιακή εύφορη κοιλάδα της Ζωλίμνου, από όπου μπορεί κανείς να ελέγξει οπτικά το πέρασμα προς τη Μύκονο, τη Δήλο και τη Νάξο. Έχει διάμετρο 7 μ., εξωτερικά και 4,25 μ., εσωτερικά. Είναι φτιαγμένος από μαρμάρινες ορθογωνισμένες λιθοπλίνθους και σώζεται σε ύψος 4,70 μ., έως το δάπεδο του ορόφου. Σε λίθο εντοιχισμένο στον πύργο διασώζεται χαραγμένο το όνομα του κατασκευαστή: Λυσίθεος Αριστοβούλου. Με βάση την επιγραφή, η κατασκευή του πύργου χρονολογείται στα τέλη του 4ου αι. π.Χ., ή στις αρχές του 3ου αι. π. Χ. Θεωρείται ότι στον πύργο υπήρχε εγκατεστημένη στρατιωτική φρουρά, η οποία παρείχε προστασία στους καλλιεργητές της περιοχής.

Η πολιτισμική κληρονομιά της Τήνου αναδεικνύεται μέσα από χαρακτηριστικά ευρήματα του Αρχαιολογικού Μουσείου του νησιού. Ανάμεσά τους ξεχωρίζουν ευρήματα από το Ιερό του Ποσειδώνα και της Αμφιτρίτης στα Κιόνια, όπως μαρμάρινα δελφίνια και Ιππόκαμποι, από τον Ναό του Ποσειδώνα και της Αμφιτρίτης. Μαρμάρινη μετόπη με ζεύγος αντωπών ανάγλυφων δελφινιών από την περιοχή του Βωμού του Ιερού. Μαρμάρινο ηλιακό ρολόι του διάσημου αστρονόμου της αρχαιότητας Ανδρόνικου από την Κύρρο της Μακεδονίας. Στο «Κτήριο D» του Ιερού βρέθηκαν μαρμάρινος θωρακοφόρος ανδριάντας του Ρωμαίου αυτοκράτορα Κλαυδίου, μαρμάρινη ιματιοφόρος ανδρική μορφή μέλους της ρωμαϊκής αυτοκρατορικής οικογένειας των Ιουλιο-Κλαυδίων και, τέλος, μαρμάρινη προτομή της Αγριππίνας της Πρεσβύτερης .