Die Agora (10) besteht aus einem 71 x 84 m messenden, quadratischen Hof ionischen Typs, der von Portiken umgeben ist und 11 Zugänge aufweist. Die Konsolen an den Mauern, sowie die Säulen zierten - heute sämtlich verlorene - Statuen vieler palmyrenischer und römischer Würdenträger, wie die zahlreichen Inschriften beweisen. Der "Stadtrat" und das Volk oder auch Privatleute, besonders palmyrenische Kaufleute, haben auf diese Weise palmyrenische oder römische Würdenträger, Militärführer, Kaufleute und Karawanenführer sowie "Senatoren" geehrt. Der Sturz des großen Mitteltores der Ostportikus trägt die Zueignungsinschrift für Statuen oder Büsten des severischen Kaiserhauses.
Die heutige Anlage wurde an der Stelle des alten Marktes im frühen 2. Jh. n. Chr. erbaut. Die älteste in diesem Bereich gefundene Inschrift datiert ins späte erste Jh. n. Chr.

An die Südwestecke der Agora angebaut, liegt ein rechteckiges Bauwerk (14,20 auf 12,10 m), dessen Eingang von zwei Säulen flankiert wird. Vielleicht handelt es sich hierbei um das Bouleuterion von Palmyra, d. h. den Tagungsort des "Stadtrats", doch wird von anderen Forschern auch die Deutung als Bankettsaal in Erwägung gezogen.

An die SO-Wand der Agora ist ein weiterer rechteckiger Platz (Annex) (11) von 75,5 auf 37,5 m angebaut. Er ist von einer 10 m hohen Quadermauer umschlossen, die, wie die Umfassungsmauer der Agora, von Pilastern mit korinthischen Kapitellen gegliedert ist. Als Annex der benachbarten Agora diente er wohl hauptsächlich als Markt- und Umschlagplatz für den regionalen Handel. Diese Annahme wird dadurch bestätigt, dass 1881 vor der Südfassade, unmittelbar vor dem Hauptzugang das "Steuergesetz" von Palmyra entdeckt wurde, das sich heute in St. Petersburg befindet.

Ein weiteres Gebäude ("Senat") (7) befindet sich im Zwickel zwischen Agoraannex und Theaterplatz. Eine Vorhalle vermittelt den Zugang zu einem kleinen Hof mit Säulenumgang, dessen Basen noch sichtbar sind, wie das (auch) bei den Wohnbauten dieser Zeit üblich war. Aber der Saal, der sich unter der östlichen Portikus öffnet, enthält hufeisenförmig angeordnete Stufen, was als Versammlungsraum zu deuten ist. Neben der Funktion als Privathaus ist auch an den Sitz einer Vereinigung, vielleicht von Kaufleuten zu denken.