Khu khảo cổ khổng lồ rộng hơn 45.000m2 là nơi khai quật nhiều bảo vật quốc gia, được coi là tài sản vô giá của Việt Nam
Nơi đây nằm trong chỉnh thể thống nhất của di sản Khu Trung tâm Hoàng thành Thăng Long - Hà Nội.
Khu di tích khảo cổ học 18 Hoàng Diệu (quận Ba Đình) nằm ở phía tây Điện Kính Thiên, trong quần thể Trung tâm Hoàng thành Thăng Long, rộng hơn 45.500 m2. Nơi đây được Viện khảo cổ học phân làm 4 khu, đặt tên là A, B, C, D. Trong đó, hai khu phục vụ hoạt động tham quan, du lịch là khu A và B. Hai khu này nằm song song trục đường Hoàng Diệu và được ngăn cách với nhau bằng một hồ nước.
Cuộc khai quật đã phát lộ một quần thể di tích, di vật đa dạng, đan xen chồng xếp lên nhau, từ thời Đại La (thế kỷ 7-9) đến thời Đinh Tiền Lê (thế kỷ 10), thời Lý (1010-1225), thời Trần (1226-1400), thờ Lê Sơ (1428-1527), thời Mạc (1527-1592), thời Lê Trung Hưng (1593-1789) và thời Nguyễn (1802-1945). Tại đây, 3 trong số 27 hiện vật đã được công nhận là bảo vật quốc gia.
Sau 8 năm được phát lộ, đến ngày 2/10/2010, khu Di tích khảo cổ học 18 Hoàng Diệu đã chính thức mở cửa đón công chúng. Kể từ đó cho đến nay, khu khảo cổ này đã trở thành một hạng mục có tầm quan trọng đặc biệt của Di sản thế giới Hoàng Thành Thăng Long.
Lớp dưới cùng là hệ thống kiến trúc thuộc thời Tiền Thăng Long hay còn gọi là thời An Nam đô hộ phủ hoặc Đại La, thể hiện rõ qua hệ thong các cột gỗ, các nền móng kiến trúc, đường cống tiêu thoát nước, giếng nước và di vật như gạch “Giang Tây quân”, ngồi đầu ngói ống trang trí hình thú thần, mặt hề và nhiều đồ gốm sứ có niên đại thế kỉ 7 – 9.
Lớp trên là kiến trúc thời Đại La là dấu vết kiến trúc thời Lý – Trần, biểu hiện rõ qua hệ thống mặt bằng kiến trúc có các trụ móng sỏi kê chân cột, các lớp nền gạch, chân tảng đá hoa sen, sân gạch, đường cống thoát nước, đặc biệt là các loại hình di vật trang trí tên mái kiến trúc có kích thước to lớn và được trang trí cầu kì, tinh xảo. Một số vị trí có dấu tích văn hóa thời Đinh – Tiền Lê.
Phía trên cùng là lớp kiến trúc thời Lê, với dấu tích của các nền kiến trúc xây bằng gạch vồ, hệ thống giếng nước, đặc biệt là các loại ngói thanh lưu ly, hoàng lưu ly trang trí rồng 5 móng chuyên dùng để lợp trên mái cung điện của nhà vua và các loại đồ sứ ngự dụng dành riêng cho nhà vua. Một số vị trí có dấu tích văn hoá thời Nguyễn nhưng mờ nhạt không rõ ràng.
Tính đến tháng 12/2009, trong tổng diện tích khai quật 33.000m2, các nhà khảo cổ học đã bước đầu xác định được 168 di tích bao gồm: 95 dấu tích nền móng kiến trúc, 16 di tích móng tường bao, 24 giếng nước và 33 cống nước.
Các nhà nghiên cứu nhận định, những lớp đất ở khu khảo cổ 18 Hoàng Diệu mang dấu ấn của đầy đủ các thời kì lịch sử trong vòng 1300 năm qua, lại có diễn biến theo trật tự và liên tục không gián đoạn, đặc biệt là có vị trí ở trung tâm của Hoàng thành và Cấm thành Thăng Long. Trên thế giới rất hiếm có thủ đô một nước mà trong lòng đất còn bảo tồn được một quần thể di tích, di vật mang bề dày lịch sử – văn hóa dài lâu và có các tầng văn hóa chồng xếp, nối tiếp nhau một cách khá liên tục như thế.
Đây là một đặc điểm nổi bật, góp phần tạo nên giá trị to lớn và tính độc đáo của khu di tích Hoàng thành Thăng Long. Có thể nói, đây này là một tài sản vô giá của lịch sử và văn hóa Việt Nam nói chung, và của lịch sử – văn hóa Thăng Long – Hà Nội nói riêng.