Современный Митилини стоит на месте старого античного города. Он унаследовал и его название. Город построен на склоне горы, спускающейся к перешейку между двумя бухтами. В районе Эрму расположен оживленный базар, а на его южной окраине - рыбный рынок, где продают дары моря. Остов мечети Ени Джами па северной окраине обозначает границы бывшего турецкого квартала. Турки правили на острове с 1462 по 1912 г., и дома в османском стиле протянулись вдоль узких улочек между Эрму и крепостью. Поверх черепичных крыш отчетливо видны силуэты церквей Лйи Феодори и Айос Ферапон, построенных в начале XX в.
Археологический музей Арйирис-Эфталиотис. Коллекция археологических находок Лесбоса размещена в особняке начала века и в небольшой пристройке во дворе. Самые известные экспонаты - мозаики из римской виллы. Здесь же можно видеть предметы эпохи неолита, найденные англичанами при раскопках 1929-33 гг. в Терми, к северу от города. Во дворе размещены надгробные стеллы. Остальные находки выставлены в новом здании.
Кастро. Византийская крепость, окруженная сосновыми рощами, была заложена императором Юстинианом (527-65). Она простояла около 15 веков, но ее мощные стены по-прежнему поражают воображение. Многие бастионы и башни были разрушены но время осады крепости турками в 1462 г., над южными воротами видна турецкая надпись. Хозяевами крепости были Мария Палеологу и ее супруг Франчсско Гателлузи - генуэзец, который помог Иоанну Палеологу вернуть византийский трон. Их инициалы выбиты над внутренними воротами. Сохранились руины фундамента дворца Гателлузи, турецкого медрессе (школы) и кельи дервиша, а у ceверного входа византийский резервуар для воды.
Византийский музей Айос-Ферапон. Экспозиция этого музея церковных древностей почти целиком посвящена иконам. Экспонаты датируются XIII-XVIII вв., но есть и более поздние, например икона кисти Т. Хаджимихаила выполненая в народном стиле. В четырех залах Музея Теофилоса, в 3 км. к югу от города, выставлены полотна Теофилоса Хаджимихаила(1873-1934), уроженца Митилини. Все они были заказаны xудожнику в 1927 г. его покровителем Териаде и написаны Теофилосом в последние 7 лет жизни. Он создал реалистические портреты рыбаков, пекарей и сборщиков урожая из лесбосских деревень. Рисуя исторические события или никогда не виденные им ландшафты, Теофилос полагался на свое воображение. Единственные признаки времени на его полотнах самолеты и пароходы, заметные иногда на заднем плане. В том же здании находится Музей Териаде. Выходец с Лесбоса, Стратис Элефтериадис, эмигрировал в Париж на рубеже веков и стал известен под псевдонимом Териаде как издатель и пропагандист литературы и искусства авангарда. В его проектах принимали участие Миро, Шагал, Пикассо, Леже, Виллон и другие художники.