Der Name der Stadt geht angeblich auf Nysa, eine ansonsten unbekannte Ehefrau Antiochos’ I., zurück oder kann eher auf Nysa, die Amme des Dionysos, zurückgeführt werden. Nysa galt im Altertum als einer der Orte, an denen Dionysos erzogen worden sein soll. Unklar ist, ob die Stadt durch Synoikismos (Zusammenlegung mehrerer Dörfer zu einer Stadt) des Ortes Athymbra mit den zwei Nachbarorten Athymbrada und Hydrela entstand. Seit dem 3. Jahrhundert v. Chr. war sie seleukidisch. Der Name Nysa wurde seit dem 2. Jahrhundert v. Chr. gebraucht.

In der Kaiserzeit war Nysa als Zentrum der Gelehrsamkeit bekannt, der Historiker Strabon wurde hier um 50 v. Chr. erzogen. Aus Nysa kamen der Stoiker Apollonios und der Homerphilologe Menekrates. In der Spätantike war Nysa Bischofssitz in der Eparchia Asia..

Das gut erhaltene antike Theater entstand in späthellenistisch-frühaugusteische Zeit und wurde in zwei weiteren Bauphasen im 2. Jahrhundert n. Chr. erweitert. Die scenae frons ist mit Szenen aus der Kindheitsgeschichte des Dionysos geschmückt. Ferner haben sich ein Buleuterion, ein Gymnasion, Thermen, die Agora sowie ein kaiserzeitliches Bibliotheksgebäude erhalten

Seinen Wohlstand in der Kaiserzeit verdankt Nysa dem 4 km westlich gelegenen Heiligtum des Pluton und der Kore in Acharaka mit berühmten Schwefelheilquellen.

Das Stadtgebiet wird durch eine Bachschlucht zweigeteilt. An archäologischen Resten ist besonders die Brücke von Nysa zu nennen, eine etwa 100 Meter lange Überbauung der tiefen Bachschlucht, die als Substruktion für den Theatervorplatz fungierte und als die zweitlängste ihrer Art in der Antike gilt.

Vor dem späthellenistisch-römischen Theater befinden sich auf der linken Seite der Schlucht die noch unausgegrabenen Baureste eines "Amphitheaters". Nur wenige, meist vom Gras überwucherte Sitzreihen sind erhalten. Bei dem ovalen Grundriss handelt es sich nach neusten Erkenntnissen allerdings um ein Stadion.

Das Nymphäum

In den 1960er Jahren erfolgten Ausgrabungen am Theater und dem Bouleuterion durch das Museum von İzmir. Von 1982-1988 erweiterte das Museum von Aydın die Ausgrabungen im Theater. Ein Team der Universität Ankara gräbt und rekonstruiert seit 1990 an verschiedenen Plätzen. Die Bibliothek wird seit 2002 von Archäologen der Universität Freiburg ausgegraben.