Të dhënat e para arkeologjike për Butrotin i takojnë humanistit italian Kiriaku i Ankonës, i cili gjatë një vizite në vitin 1435 kopjoi disa mbishkrime latine dhe përshkroi disa monumente që shiheshin mbi tokë. Gjatë shek. XIX rrënojat antike të Butrotit u përshkruan nga F.C.H.L. Pukëvil (Pouqeville), M. Lik (Leake), E. Isamber (Isambert).
Gërmimet e para arkeologjike filluan më 1928 nën drejtimin e arkeologut italian L.M. Ugolini, i cili deri më 1936 zbuloi pothuaj tërë pjesën perëndimore të agorasë, baptisterin, bazilikën paleokristiane dhe ndoqi në shumë pika muret rrethuese dhe portat kryesore të qytetit antik. Pasardhësit e tij, arkeologët P. Markoni (Marconi) dhe D. Mustili (Mustiili), vazhduan punën me zbulimin e gimnazit, Portës me Kulla dhe me sondazhe të kufizuara në akropol, deri në shpërthimin e Luftës Italo-Greke në vitin 1940.
Gërmimet rifilluan në vitet ‘70 nën drejtimin e Dh. Budinës, i cili përfundoi gërmimin e anës perëndimore të agorasë, duke zbuluar prytaneionin. Në vitin 1981 gërmimet u vazhduan në anën lindore të agorasë nga S. Islami dhe më pas nga Dh. Çondi, duke plotësuar zbulimin e një banese të nisur nga Ugolini dhe duke nxjerrë në dritë një pus monumental si dhe një sanktuar të tipit capitolium. Një gërmim tjetër u zhvillua nga e njëjta ekspeditë nën drejtimin e S. Anamalit në pjesën veriore të baptisterit, duke zbuluar një aneks të monumentit. Kërkimet në fushën e Antikitetit të Vonë dhe të Mesjetës u vazhduan në vitet 1975-1976 nga K. Lako në një kompleks mesjetar të shek. IX-X pranë portës me kulla dhe, që nga viti 1989, në një ndërtim monumental të njohur si trikonka.
Që nga viti 1991 filloi punën në akropolin e Butrintit një ekspeditë e përbashkët shqiptare-greke e drejtuar nga N. Ceka, K. Hatzis dhe A. Nanaj, e cila u përqendrua në akropolin e qytetit në kërkim të shtresave më të lashta të vendbanimit. Më 1994, një bashkëpunim shqiptar-anglez nën drejtimin e R. Hodgcs, K. Lakos, Gj. Saraçit dhc I. Gjipalit ka marrë përsipër kërkimet për periudhën bizantine. U zbulua plotësisht një rezidencë e tipit domus, e njohur si trikonka. Në vitet e fundit gërmimet u përqendruan në anën jugore të kanalit, ku u zhvillua kolonia romake e Butrotit në shek. I - II m. Kr„ duke zbuluar një tempull të shek. I m. Kr., një vilë të madhe romake të shek. II-IV m. Kr. dhe një bazilikë paleokristiane. Një vilë e madhe romake e shek. I- IV m. Kr. dhe një bazilikë paleokristiane u zbuluan në Diaporit, në bregun lindor të liqenit të Butrintit.
