Attorno al borgo medievale si trovano i resti di quella che fu una delle più ricche città dell’Etruria, fiorente già nel nono secolo avanti Cristo. Prima di scomparire misteriosamente nel primo secolo avanti Cristo, Vetulonia aveva il monopolio su tutti i bacini minerari del territorio, ed era un importantissimo centro di commerci. A quell’epoca, infatti, il territorio si presentava in modo molto diverso da oggi: invece della pianura, c’erano un golfo e un porto.
La riscoperta di Vetulonia fu merito di Isidoro Falchi che a partire dal 1880, rifacendosi ad antiche fonti, avviò le ricerche.
Nella necropoli – lungo la strada per il borgo – è di particolare interesse il tumulo della Pietrera (seconda metà del settimo secolo avanti Cristo), che si presenta come una vasta collina artificiale, definita da un tamburo circolare del diametro di oltre 60 metri. Dello stesso periodo è il tumulo del Diavolino, altro dosso artificiale con tamburo di 80 metri di diametro.
Notevoli, anche se di minori dimensioni, sono le tombe del Belvedere e della Fibula d’oro.
I reperti – tutti di rara bellezza e di grande valore artistico, storico e archeologico – sono esposti nel Museo Civico Archeologico Isidoro Falchi, che si visita nel borgo. I corredi funebri dalle tombe dei Leoncini e della fibula d’Oro, con oreficerie a granulazioni e a sbalzo, e dalla tomba del Poggio (sesto-quinto secolo avanti Cristo), con bronzi, oreficerie e uova di struzzo istoriate, risalgono al periodo orientalizzante (settimo secolo avanti Cristo). Altri reperti, ellenistici e romani, provengono da scavi effettuati a Costa Murata e a Poggiarello Renzetti: tra di essi, terracotte architettoniche con episodi del mito greco di Medea.
Si può completare la visita dell’antica Vetulonia andando a cercare il tratto delle mura etrusche a blocchi poligonali (sesto secolo avanti Cristo) che si trova dietro la parrocchiale romanica, tra due torri medievali, e raggiungendo i resti ellenistici e romani a Costa del Lippi, a Costa Murata e a Poggiarello Renzetti.