La vraie première fouille archéologique commença, cent cinquante ans plus tard, en 1748, à l'instigation de l'abbé Martorelli, sous le règne de Charles III de Bourbon, qui pensa être sur les traces de l'antique Stabiae.
Deux ans après, en 1750, débutèrent les fouilles de l'antique Herculanum, rendues plus difficiles par la suite de la grande dureté du matériau éruptif.
On tomba sur une villa très riche, appelée des PISONII, et également dite la villa des papyrus, à cause du grand nombre de rouleaux de la bibliothèque grecque qui y furent trouvés. En 1754, les fouilles furent reprises également dans la colline de la CIVITA et ce n'est qu'en 1703 que la découverte d'une inscription faisant état d'une respublica pompeinorum donna la confirmation que l'on se trouvait sur l'emplacement de Pompéi et non de Stabiae.
Durant la première moitié du 19ème siècle, on mit au jour la plupart des édifices publics et privés, dont la Basilique, l'amphithéâtre et les murs d'enceinte. En 1860, Giuseppe Fiorelli fut désigné directeur des fouilles et commenca l'ère des fouilles méticuleuses et modernes: ne pas s'attaquer aux fouilles d'un nouveau site avant d'en avoir terminé avec le précedent!
Fiorelli divisa la ville en régions et quartiers en établissant un plan de déblaiement systématique des débris de l'antique cité (près de 66 ha et une enceinte de plus de 3 km).
C'est lui aussi qui imagina de reconstituer les corps humains, les corps d'animaux, les objets en bois... en versant du plâtre liquide dans les cavités solidifiées autour d'eux lors de l'éruption. On procéda aux fouilles des thermes centraux, du lupanar, de la maison des Noces d'Argent et d'autres édifices importants vers la fin du 19ème siècle.

Ensuite, en 1893, Guilio De Petra prit la direction des fouilles de Pompéi. C'est à lui qu'on lui doit le déchiffrage des tabulae ceratae avec les comptes de caisse du banquier L. Caecillius Jocondus.
Pendant cette période, des maisons furent mises au jour dont la Villa de Lucretius Fronton, la Villa des Vetii et la Villa des Mystères. En 1910, la Maison de l'Ara Massima, la Maison des Amours dorés et les Tombes d'Esquilia et de l'édile Vestorius Priscus furent mises au jour par Ettore Pais et par Antonio Sogliani. Vittorio Spinazzola donna la priorité aux fouilles du réseau routier et des façades routiers et des façades des habitations, reliant les parties déjà découvertes de la cité à la zone de l'amphithéâtre pour restituer à la science une vision globale de l'urbanistique pompéienne.Sans être obligé, il fit une exploration rapide des maisons, des routes et de monuments.
Il mit au jour : la Maison du cryptoportique, les Maisons des Cei, de Trebius Valentius et de Loreius Tiburtinus.