Les recherches menées par Bulliot et Déchelette à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle ont relevé une organisation du site par quartiers, les constructions suivant dans l'ensemble une voie centrale qui va de la Porte du Rebout aux Grandes Portes. Cette organisation se distingue de celle des oppida telles que Manching où l'on retrouve une trame urbaine régulière ; le relief du terrain l'explique puisque les remparts encerclent trois sommets dont certaines des pentes sont relativement abruptes.
Depuis 1984, les fouilles semblent confirmer dans les grandes lignes les hypothèses de Déchelette et Bulliot en y apportant toutefois certaines nuances.
Bibracte était protégée par de puissants remparts de type Murus Gallicus dont les fouilles ont permis de reconstituer l'histoire. La cité a vu se succéder deux enceintes différentes et au moins cinq réfections de l'enceinte interne, révélées, entre autres, par l’étude de la porte du Rebout. Fait étonnant cette enceinte interne est postérieure à l’enceinte externe. La ville a donc rétréci sa superficie de 200 hectares à 135 hectares.
La première enceinte (enceinte interne sur le plan ci-dessus), découverte par Bulliot est un Murus Gallicus qui délimite une superficie de 135 hectares pour une longueur de 5 km de rempart. On estime ainsi que la construction du mur a nécessité les quantités imposantes de plus de 10 000 stères de bois, entre 10 000 et 20 000 mètres cubes de terre et une trentaine de tonnes de fer.
La seconde enceinte, étonnamment antérieure à la première et qui encerclait une superficie de 200 hectares, a fait l'objet de recherches à partir de 1992 pour les premiers sondages. Ces recherches archéologiques ont révélé que le rempart avait une hauteur de 4 à 5 mètres sans le couronnement encore inconnu à l'heure actuelle (palissades, tours...?), une profondeur identique et était précédé d'un fossé de 2 à 4 mètres de fond sur une largeur de 6 à 10 mètres. Une étude poussée a été réalisée de 1995 à 2002 avec de nombreux sondages le long de celui-ci par l’université de Vienne. Les chercheurs ont ainsi pu constater que ce rempart était un Murus Gallicus qui a été démantelé afin de construire le mur interne. La datation reste cependant imprécise et situe cet événement durant le IIe siècle av. J.-C.. Ces fouilles ont également mis au jour une poterne au niveau du Porrey, qui est la seule connue à l’heure actuelle pour les fortifications de type Murus Gallicus.
Le rempart est jalonné d'une quinzaine de portes dont la fameuse Porte du Rebout (20 m de large sur 40 m de profondeur). Premier lieu fouillé par Bulliot, où il œuvra durant 9 semaines, la porte du Rebout fut le premier chantier des nouvelles fouilles débutées en 1984 qui se poursuivit jusqu’en 1986 avec l’étude des fossés attenants aux remparts. Celles-ci ont révélé l’existence de cinq niveaux de réfection différents dont une palissade du Néolithique (datée au carbone 14). Cette dernière a fait l'objet d'une reconstitution dès 1996 qui marque à présent l'entrée dans l'ancien oppidum. À l'heure actuelle, les recherches n'ont pas permis de détecter la trace d'un système de fermeture de la porte, ni de dispositif défensif de celle-ci. Certaines hypothèses avancent l'idée d'une double porte surmontée d'une tour de garde en bois du type de l'oppidum de Manching, mais rien ne peut le confirmer à l'heure actuelle.
Les dernières recherches sur les remparts, depuis 2005 se sont concentrées sur une ligne de fortification en aval de la Porte du Rebout, les datations semblent indiquer que cet ouvrage est postérieur à la porte et constituait ainsi une fortification avancée. Celle-ci sera étudiée au cours de prochaines campagnes de fouilles. Parallèlement, des enclos funéraires aristocratiques ont été retrouvés entre les deux lignes de remparts.
Les fouilles, reprises depuis 2000 dans les quartiers dits de la Côme Chaudron et du Champlain, près de la Porte du Rebout ont révélé un quartier consacré au travail des métaux et au logement des artisans. Le travail de ces métaux semblait très spécialisé, on y retrouvait des forgerons, des bronziers, des émailleurs, dont les ateliers avaient déjà été repérés par Bulliot, et sans doute des orfèvres et des frappeurs de monnaies. Des fouilles sur le site du Beuvray, au niveau du Champlain, et sur les massifs alentours commencent à révéler l'existence de mines d'extraction des métaux tels que de l'or, du fer et même du minerai d'étain. Ces recherches vont se poursuivre et vont tenter de repérer les ateliers de fonte des métaux extraits à l'extérieur de l'oppidum. En effet, il semblerait, vu la spécialisation des ateliers de Bibracte que les métaux arrivaient en barres qui étaient donc coulées à l'extérieur.
Un autre quartier artisanal a été trouvé au niveau de l'un des sommets du site, à la pierre de la Wivre, zone qui avait été peu sondée lors des recherches de Bulliot et Déchelette. Ce quartier sera l'objet de futures fouilles qui essaieront de déterminer le fonctionnement de ce quartier.
Majoritairement constituée de bois et de terre, la maison gauloise fait un usage parcimonieux de la pierre, plutôt consacrée aux remparts. Mais, on sait encore peu de choses sur leur structure, le bois se conservant très mal. On retrouve cependant des constructions en pierre dans le quartier dit du Parc aux chevaux, certainement des maisons aristocratiques, et un édifice à colonne (certainement public) au niveau de la pâture du Couvent. On pense que ceux-ci furent introduits peu de temps après la Guerre des Gaules.
Au centre du Mont-Beuvray, le plateau dit du Parc aux chevaux abrite plusieurs maisons en pierre à la romaine qui furent fouillées dès le XIXe siècle. On y retrouve en particulier la demeure PC1 (baptisée ainsi par Jacques Gabriel Bulliot) qui est une véritable mine d'or pour les chercheurs. En effet, celle-ci a évolué d'une construction en bois (d'inspiration romaine) à une véritable domus avec un atrium à impluvium, des portiques et même des thermes chauffés par hypocauste, ainsi qu'un système d'égouts. Dans sa phase finale, la demeure mesurait 55 m × 67 m, couvrant une superficie d'environ 3 500 m², soit environ quatre fois la taille des domus que l'on retrouve sur le site de Pompéi. On estime qu'il y avait environ une quinzaine de domus dans cette zone, telle que la PC2 de plus petite taille qui fait face à la PC1 de l'autre côté de la voie centrale. On a retrouvé également des habitats de type villa rustica (les demeures rurales italiques) comme la PC33. Cependant, on ne sait toujours pas si c'était un quartier résidentiel uniquement réservé à une élite puisque les fouilles ont également révélé la présence de forges près des domus.
Au centre de la rue principale, au niveau de la pâture du Couvent se dresse ce bassin monumental en granit rose dont l'orientation transversale correspond au lever du Soleil durant le solstice d'hiver et au coucher du Soleil durant le solstice d'été. L'évacuation des eaux se faisait par l'entrée nord, en aval, se poursuivant par une canalisation. L'approvisionnement en eau n'a cependant pas encore été découvert :
Le principe géométrique d'élaboration du bassin est connu : intersection de deux cercles avec des rapports de longueur précis d'un triangle de Pythagore joignant le centre du cercle, le centre du bassin et une extrémité de celui-ci. Cependant, son utilisation est encore méconnue : point sacré de fondation de la ville ? culte de l'eau ? De plus, selon certains spécialistes, cette façon de tailler le granit est inhabituelle et repose sur des principes de taille méditerranéenne du calcaire. Les Éduens ont sans doute fait appel à des étrangers pour réaliser le bassin. Tout ceci concorde à faire de ce bassin un monument hors du commun de l'architecture celte.
À proximité de ce bassin, on a retrouvé de nombreuses caves et des édifices certainement publics qui stockaient de grandes quantités de céréales et de vins importés des pays méridionaux. L'une de ces caves en bois a été récemment reconstituée. C'est sans doute dans ces bâtiments que les Éduens centralisaient leurs récoltes et leurs importations.
L'oppidum de Bibracte compte une dizaine de sources et cinq fontaines de la ville datent de l'époque gauloise ou gallo-romaine. La fontaine Saint-Pierre était un lieu de culte et de pèlerinage dans laquelle on a retrouvé des pièces de monnaies et des ex-voto. Au sommet du mont, un espace cultuel celtique (nemeton) d'un hectare a été mis au jour, entouré d'une palissade et de fossés concentriques. Sous l'actuelle chapelle du XIXe siècle, les fouilles de 1988 ont découvert quant à elles un temple gallo-romain. De plus, l'abandon de la ville avant le début de l'ère chrétienne n'a pas empêché la poursuite des pèlerinages effectués dans ces lieux.
Située sous l'actuel parking du musée, la nécropole a fait l'objet de fouilles de sauvetage lors de la création du musée et de la déviation de la route départementale. On a retrouvé sur une superficie de 1,5 hectares 70 enclos funéraires (à incinération) pourvus d'une entrée à l'est. On a retrouvé les lieux de crémation des corps plus au sud. D'autres urnes funéraires ont été découvertes en contrebas de la Porte du Rebout, certainement les restes d'une famille aristocratique de la cité. D'autres cimetières doivent se situer sur les anciennes voies d'accès au site (comme c'était souvent le cas à l'époque) mais n'ont pas encore été fouillés.
Dans la zone de la Pâture du Couvent les fouilles ont révélé sous un grande domus d’époque augustéenne la présence d’un monument public exceptionnel et actuellement unique pour cette période en Gaule : une basilique romaine. Il s’agit d’une basilique à trois nefs à péristyle interne avec un déambulatoire périphérique, présentant quatre rangées de huit colonnes ou huit pilastres. Elle est liée à l'est à un petit forum carré de 22 mètres de côté bordé au nord et au sud de portiques qui sont dans la prolongation des murs des annexes de la basilique. À l'ouest elle est liée à la voie principale de Bibracte par une autre place carrée de 17 mètres de côté. Des éléments d’architecture ont été retrouvés attestant la présence de colonnes de calcaire, de base attique et de chapiteaux doriques et corinthiens. L'ensemble forme donc un projet urbain monumental de première importance. Ces bâtiments publics sont datés de la période -50/-40 à -35/-25. À cette date la basilique et le forum furent soigneusement arasés et remplacés par une grande demeure privée, en liaison sans doute avec le déplacement de la capitale des Éduens à Autun. La basilique de Bibracte confirme l’importance exceptionnelle du site et a révélé pour les Éduens une romanisation considérablement plus rapide que ce que l’on supposait. La basilique de Bibracte est actuellement le plus ancien représentant de l’architecture monumentale romaine en pierre en Europe non méditerranéenne.