تزخر محافظة تيماء في منطقة تبوك بعدد من المواقع الأثرية، وقد ساهم موقعها الجغرافي في جعلها نقطة وصل هامة ما بين جنوب الجزيرة العربية وبلاد الشام ومصر وبلاد فارس والأناضول.
وتنوعت معالمها الأثرية ما بين نقوش تاريخية يعود تاريخها لما قبل الميلاد، وقصور متنوعة، فضلا عن احتضانها لسور أثري يعد من أعظم الأسوار في الجزيرة العربية.
قصر الحمراء
تم اكتشافه عام 1399هـ، وهو عبارة عن مبنى مقسم إلى معبد وقسمين آخرين خاصين بالسكن، ومن أهم ما بقي منه مسلة تحمل نصًا آراميًا، وآخرَ مكعبًا يعود للقرن الـ6 قبل الميلاد.
قصر الرضم
يرجع تاريخ القصر إلى منتصف الألف الأولى قبل الميلاد، وهو عبارة عن حصن مربع وسطه بئر، ويبلغ عرض جداره المترين.
السور الأثري الكبير
يعود تاريخه إلى القرن الـ6 قبل الميلاد، وتم تشييد أجزاء منه بالحجارة، وأجزاء أخرى بالطين اللبن، ويبلغ طوله أكثر من 10 كم، بينما يبلغ ارتفاع بعض الأجزاء المتبقية منه حاليًا عشرة أمتار، في حين يصل عرضه إلى ما بين المتر والمترين، ويعد من أعظم الأسوار في الجزيرة العربية.
بئر هداج
يعود تاريخها إلى منتصف القرن الـ6 قبل الميلاد، وتعرضت البئر خلال تاريخها لأحداث عدة اندثرت خلالها لكن معالمها بقيت، حتى أعيد حفرها قبل 400 عام تقريبًا.
القريّة
هو موقع أثري تزيد مساحته على 300 هكتار، ويوجد به آبار وقنوات ري، ومدافن من الفترة الآرامية، كما عُثر بها على الكثير من اللقى الفخارية والحجرية، منها ما يحمل نقوشا نبطية وآرامية وثمودية.
قصر السموأل "الأبلق الفرد"
هو عبارة عن حصن، ويُنسب بناؤه إلى عاديا الجد الأول للسموأل، وهو من أهل تيماء، ويقع في الجزء الجنوبي من المدينة القديمة لتيماء.
قصر البجيدي
يتخذ القصر شكل المربع، وله أبراج في زواياه، ويحمل بعض جدرانه عددا من النصوص العربية التي توثق لفترته التاريخية، ويعد أحد معالم الفترة الإسلامية المبكرة.
رجوم صعصع
موقع أثري يقع جنوب تيماء، ويعود تاريخه إلى الألف الثالثة قبل الميلاد، وتصل مساحته إلى 27 كيلومتراً مربعاً، ويضم حقلا من المقابر الركامية متعددة الأشكال.
المنطقة الصناعية
تقع جنوب تيماء وتمتد لمسافة 4 كم، واكُتشفت فيها مدافن متباينة على شكل مربع ودوائر ومستطيل، وأنواع مختلفة من الفخار والتماثيل، ويعود تاريخها إلى القرن الـ 6 الميلادي.
جبل غنيم
عبارة عن سلسة جبال، وفي قمته يوجد بناء مهدم يُعتقد أنه معبد للمعبود صلم، كما تحتوي قمته على نقوش ثمودية ورسومات للمعبود، الذي يمثل على شكل ثور.
واحة تيماء الأثرية
تقع في الجنوب الغربي من المحافظة، ويوجد بها نقوش ثمودية، يعود تاريخها إلى منتصف القرن الـ 6 قبل الميلاد.
مصنع الطوب الفخاري
يعد أول مصنع يكتشف في المملكة ويعود تاريخه إلى القرن الـ 2 قبل الميلاد، ويقع داخل المنطقة السكنية الحديثة بتيماء، ويتميز بضخامة جدرانه.