Οι Αρχαιολογικοί χώροι του νησιού είναι επισκέψιμοι καθημερινά, εκτός Δευτέρας, από τις 08:30 το πρωί, μέχρι τις 15:00 το μεσημέρι.
Αρχαιολογικό Μουσείο Λήμνου
Το αρχαιολογικό Μουσείο Λήμνου βρίσκεται στη Μύρινα. Στεγάζεται σε νεοκλασικό κτίριο στο Ρωμαίικο γιαλό που λειτουργεί από το 1961. Παρουσιάζει την ιστορική εξέλιξη του νησιού από τη χαλκολιθική περίοδο έως τη Ρωμαιοκρατία με ευρήματα σχεδόν από όλους τους αρχαιολογικούς τόπους του νησιού, την Πολιόχνη, τα Καβείρια, την Ηφαιστεία, το ιερό της Αρτέμιδος, την Μύρινα.
Εκκλησιαστικό Μουσείο Μητροπόλεως Λήμνου
Στεγάζεται στο χώρο της Μητρόπολης στην Μύρινα. Συγκεντρώνει ανεκτίμητης αξίας, έργα και κειμήλια της εκκλησιαστικής παράδοσης και τέχνης, βυζαντινής και μεταβυζαντινής περιόδου.
Πινακοθήκη Σύγχρονης Βαλκανικής Τέχνης Κοντιά
Η Πινακοθήκη του Κοντιά πρωτολειτούργησε τον Αύγουστο του 2007. Μοναδική στην Ελλάδα, φιλοξενεί έργα σπουδαίων καλλιτεχνών από τη Λήμνο, την Ελλάδα και τις χώρες της Βαλκανίων.
Λαογραφικό Μουσείο Πορτιανού
Λειτουργεί σε ένα διώροφο παραδοσιακό σπίτι στο χωριό Πορτιανού. Περιλαμβάνει εκθέματα από την καθημερινή ζωή των κατοίκων του νησιού και περισσότερα από 300 αντικείμενα λαϊκής τέχνης, όπως οικιακά σκεύη, εργόχειρα, εργαλεία καθημερινής χρήσης και παραδοσιακές φορεσιές. Ιδρύθηκε το 1995 από το Σύλλογο Πορτιανατών Λήμνου Αθηνών – Πειραιώς και Περιχώρων.
Μουσείο Ναυτικής Παράδοσης και Σπογγαλιείας Λήμνου στη Νέα Κούταλη
Την 1η Ιουλίου 2006 εγκαινιάσθηκε στη Λήμνο ένα νέο θεματικό Μουσείο του Αιγαίου. Στο Μουσείο παρουσιάζεται η ναυτική παράδοση των προσφύγων από την Μικρασία, που ασχολήθηκαν σχεδόν αποκλειστικά με τη σπογγαλιεία και την επεξεργασία των σφουγγαριών. Ο εξοπλισμός των δυτών, σκάφανδρα, εργαλεία και αντικείμενα που περισυνέλεξαν οι σφουγγαράδες από τα βάθη της θάλασσας είναι μερικά από τα ενδιαφέροντα εκθέματα.
Αρχαιολογικός Χώρος Πολιόχνης
Η Πολιόχνη είναι ένας αρχαιολογικός τόπος στην ανατολική ακτή της Λήμνου, κοντά στο χωριό Καμίνια, που χτίστηκε στη αυγή της νεολιθικής περιόδου. Αποτελούσε έναν από τους σπουδαιότερους οικισμούς του Αιγαιακού χώρου κατά την 3η χιλιετία π.Χ.. Στην Πρώιμη Εποχή του Χαλκού, γνώρισε τόσο μεγάλη άνθηση, ώστε να θεωρείται σήμερα η αρχαιότερη πόλη της Ευρώπης με πρώιμη μορφή κοινωνικής και αστικής οργάνωσης. Στον αρχαιολογικό χώρο βρίσκεται και το Μουσείο Προϊστορικού Οικισμού Πολιόχνης, το οποίο συγκεντρώνει πολλά και σημαντικά ευρήματα.
Αρχαιολογικός Χώρος Ηφαιστείας
Η Ηφαιστεία ήταν η μεγαλύτερη και αρχαιότερη πόλη της Λήμνου που έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ιστορία του νησιού. Οι ανασκαφές από τον Ιταλό αρχαιολόγο Ντέλλα Σέτα, έφεραν στο φως ιερό αφιερωμένο στη Μεγάλη Θεά Λήμνο, νεκροπόλεις, λουτρά, ένα μεγάλο οικοδόμημα, πηγάδια, θέατρο της ελληνιστικής περιόδου, πολλές κατοικίες, ένα ιερό και μια μεγάλη καμμένη νεκρόπολη. Ακόμη βρέθηκαν πολλά όπλα, χρυσά αντικείμενα, πήλινα ειδώλια και αγγεία τοπικής τεχνοτροπίας.
Αρχαιολογικός Χώρος Προϊστορικής Μύρινας
Το Ιερό της Αρτέμιδος, ανακαλύφθηκε στην περιοχή του Αυλώνα. Η Άρτεμη, σύμφωνα με τις ιστορικές πηγές, μνημονεύεται σαν η πολιούχος της Μύρινας και λατρευόταν ταυτιζόμενη με τη Σελήνη. Ήταν θεότητα του ουρανού και στο υπαίθριο ιερό τέμενος της, θυσίαζαν προς τιμήν της.
Το εργαστήριο κεραμικής κοντά στην Ελληνιστική και Ρωμαϊκή νεκρόπολη, τα ερείπια των τειχών, είναι κάποια από τα ενδιαφέροντα λείψανα του νεολιθικού οικισμού που βρίσκεται έξω από τα τείχη του κάστρου της Μύρινας.
Καβείριο – Σπηλιά Φιλοκτήτη
Οι Κάβειροι ήταν θεότητες αρχαίας Ελληνικής μυστηριακής λατρείας η οποία πρωτοεμφανίζεται στη Λήμνο . Τα Καβείρια μυστήρια ήταν οι θρησκευτικές τελετές που τελούνταν στα ιερά των Καβείρων. Στον Ιερό αυτόν τόπο γιόρταζαν τη γονιμότητα και την αναγέννηση της φύσης με θυσίες ζώων στους θεούς, σπονδές, προσευχές και αφιερώματα. Το σημαντικότερο γεγονός ήταν η γιορτή της πορφυρίας όπου ζωντάνευε η ανακάλυψη της φωτιάς, που όπως θέλει η παράδοση έγινε στην ίδια τη Λήμνο. Οι συντεχνίες των μεταλλουργών έπαιζαν ιδιαίτερο ρόλο. Ανέβαιναν στο όρος Μόσυχλο όπου άναβαν καθαρή και αμόλυντη φλόγα με ένα χαλκείο, δηλαδή ένα χάλκινο κάτοπτρο που κρατούσαν απέναντι στον ήλιο, κάτι δηλαδή σαν τη σημερινή αφή της Ολυμπιακής φλόγας. Στην ακτή των Καβειρίων βρίσκεται η σπηλιά του Φιλοκτήτη
Χορταρόλιμνη – Αλυκή – Ασπρόλιμνη
Οι υγρότοποι της Χορταρόλιμνης, της Αλυκής, της μεγαλύτερης φυσικής αλυκής στην Ελλάδα και της Ασπρόλιμνης, θεωρούνται από τους σημαντικότερους υδροβιότοπους της χώρας μας και συμπεριλαμβάνονται στο δίκτυο Natura 2000. Και οι τρεις μαζί συντηρούν ένα εξαιρετικό οικοσύστημα, στο οποίο διαχειμάζουν πάνω από 4.000 είδη πτηνών, όπως ερωδιοί, αβοκέτες, αλκυόνες, χαλκόκοτες, φλαμίγκο.
Το Κέντρο Περιβαλλοντικής Ενημέρωσης της Καλλιόπης, ιδρύθηκε το 2001. Στεγάζεται στο κτίριο του πρώην δημοτικού σχολείου της Καλλιόπης. Ενημερώνει και ευαισθητοποιεί τους επισκέπτες σε θέματα περιβάλλοντος, με σκοπό την προστασία και την ανάδειξη του φυσικού κάλλους της περιοχής.
Αμμοθίνες Λήμνου
Βορειοδυτικά του νησιού σε απόσταση 3 χιλιομέτρων από το χωριό Κατάλακκος, συναντάται μια νότα Σαχάρας στην καρδιά του Βόρειου Αιγαίου. Οι «Παχιές Άμμδες», όπως τις αποκαλούν οι ντόπιοι, αποτελούν ένα εντυπωσιακό φαινόμενο αμμόλοφων, που καλύπτουν μία έκταση 70 στρεμμάτων.