Ce théâtre, construit aux environs de 70 avant Jésus Christ, a un diamètre de 148 mètres, en faisant le plus grand théâtre de l'époque romaine. Reposant sur une pente naturelle, le théâtre est aménagé dans le style classique, avec des gradins disposés en trois rangées semi-circulaires intercalées de marches. Un mur gigantesque, dont on pense qu'il avait 30 mètres de haut, fermait le théâtre. Celui-ci pouvait accueillir jusqu'à 20 000 personnes. Ce monument fut ensuite utilisé comme carrière pour le Grand Séminaire (l'Ecole Militaire d'Autun), construit à la fin du XVIIème siècle. Il abrite un spectacle son et lumière appelé « Augustodunum », qui est présenté durant les week-ends d'été.