Na początku II wieku cesarz Hadrian nakazał wybudowanie w Tivoli, miasteczku odległym o 30 kilometrów do Rzymu, letniej rezydencji dla siebie i całego dworu cesarskiego. Hadrian powrócił właśnie z objazdu Imperium. Wrażenia z podróży zainspirowały go do wybudowania na terenie Willi obiektów naśladujących budowle widziane w Anglii, Hiszpanii, Północnej Afryce, Grecji czy Egipcie. W latach 118–134 powstała najrozleglejsza zabudowa pałacowa okresu starożytności, powierzchnie szacuje się na 80 ha. Poszczególne obiekty łączyły ze sobą podziemne korytarze. Służyły one służbie i niewolnikom pracującym w Willi do przemieszczania się, pozostając jednocześnie niewidocznymi dla przebywających gości. Urbanistycznie kompleks dzielony jest na część wschodnią, centralną i górną, położoną na zachód od pozostałych zabudowań.
Główne zabudowania pałacowe, umieszczone w części wschodniej, rozmieszczono wokół trzech dziedzińców: Dziedzińca Bibliotek, Dziedzińca Wielkiego i Złotego Placu.
Przy Dziedzińcu Bibliotek zlokalizowano budynki biblioteki greckiej i łacińskiej, szpitala oraz Teatru Morskiego i Sali Filozofów. Teatr Morski to mała willa położona na wyspie. Otacza ją wąski kanał, przez który przerzucono dwa mostki. Kanał otoczony był portykiem z jońskimi kolumnami. Do dzisiaj widoczne są pozostałości marmurowego wystroju, w tym fryz z przedstawieniem morskich potworów. W antycznych czasach mieścił się tutaj prywatny gabinet cesarza.
Zabudowania szpitala służyły najprawdopodobniej, jako pokoje gościnne albo pomieszczenia przeznaczone dla wyższego rangą personelu obsługującego Pałac. Posiadają piękne, czarno-białe mozaiki w formie roślinnych arabesek, typowych dla architektury czasów Hadriana. Najpiękniejsze wzory zachowały się w niszach przylegających do środkowego dziedzińca.
Sam Pałac Cesarski to budynek przy Wielkim Dziedzińcu. W pałacu znajdowało się wiele pomieszczeń, których przeznaczenia nie udało się zidentyfikować. Zidentyfikowane pomieszczenia to mała biblioteka oraz sala biesiadna. W części południowej zlokalizowano nimfeum, w którym woda kaskadami spływała do basenu pomalowanego na jasnoniebieski kolor.
W skład zespołu wschodniego wchodzą ponadto: teatr grecki, palestra oraz świątynia Wenus.
Część centralna
Główne budynki w części centralnej to Casino, Stadion-Ogród oraz Pałac Zimowy. Ogród podzielono na trzy dziedzińce. Część południowo-zachodnia posiadała nimfeum z fontannami w formie kaskad i letnią jadalnię w ogrodzie. Środkowy dziedziniec łączył Casino z Pałacem Zimowym, nazwanym tak z uwagi na wbudowany system grzewczy. Pałac Zimowy to trzy kondygnacyjny budynek mający połączenie z Złotym Placem i Pałacem Cesarskim.
Do budynku Casino przylegają Małe Termy. Skomplikowany układ pomieszczeń i jakość materiałów użytych do dekoracji każą przypuszczać, że pomieszczenia te były prywatnymi termami rodziny cesarza. Nieopodal Małych Term znajdują się Wielkie Termy. Architektonicznie obydwa budynki są do siebie bardzo podobne, różnią się jedynie zastosowanymi materiałami wykończeniowymi. Wielkie Termy mają geometryczne, czarno-białe mozaiki stosowane w pomieszczeniach przeznaczonych urzędników i wyższych rangą służących.
Szczególnie interesują formą architektoniczną znajdująca się w części centralnej jest Canopus, długi i wąski kanał zbudowany na podobieństwo kanału łączącego egipskie miasta Canopus i Aleksandria. Przy basenie były ustawione kopie różnych posągów, w tym rząd kariatyd z ateńskiego Erechtejonu. Po obu stronach basenu znajdowały się ogrody tarasowe, co stwarzało wrażenie długiej, zielonej doliny z basenem na dole. Na końcu basenu znajdowało się Serapeum, ogromna sala bankietowa przykryta półkopułą.
W części centralnej znajdują się także westybul – budynek, z którego utwardzone drogi prowadziły do różnych części zabudowań Willi oraz pomieszczenie dla straży.
Część górna (zachodnia)
Najwyżej położona część zabudowań Willi Hadriana nadal jest własnością prywatną. Do zwiedzania udostępnione zostały tylko zabudowania obiektu zwanego Roccabruna, masywnej konstrukcji, która według niektórych inspirowana była słynną Wieżą Akademii Ateńskiej, składającej się z równoległoboku z kwadratową podstawą, na której umieszczono cylindryczny korpus otoczony kolumnami. Na górną kondygnację wchodziło po pochylniach, które zachowały się do czasów obecnych w doskonałym. Mówi się, że platformy widokowej Hadrian obserwował gwiazdy. Z górnego tarasu rozpościera się widok na miejscowość Tivoli, okoliczne wzgórza, a przy sprzyjającej widoczności w dali dostrzec można Rzym.
Wśród budynków tej części znajdują się także zabudowania świątyni Apolla, Plutona, Mauzoleum, Akademii, Odeonu oraz pozostałości akweduktu doprowadzającego wodę do Willi. Wszystkie te budynki są niedostępne dla turystów.