La cronología puede estimarse así: para la fase «aldeana» (primera y segunda épocas, según Ponce) del siglo VI antes de Cristo al III de nuestra era; para la fase «urbana» (tercera y cuarta épocas) del siglo III al VIII, y para la fase «imperial» (o quinta época) del siglo VIII al año 1200 de nuestra era.
No quedan restos arquitectónicos ni escultóricos de la primera época. La cerámica se divide en dos tipos: el primero, con decoración pintada e incisiones; el segundo, pulido sin color, decorado con motivos escalonados, también incisos.
Algunos vasos tienen en su exterior cabezas de felino, toscamente modeladas. Esta cerámica es similar a la de Paracas Cavernas. En este primer período se encuentran enterramientos en forma circular, restos de cobre y cuentas de sodalita. La vivienda se puede conocer gracias a un silbato de cerámica que muestra una casa de planta rectangular con cubierta a dos aguas. Tanto la puerta como el friso se decoran con motivos escalonados.
Los restos de la segunda época se limitan a cimientos de habitaciones de planta circular y rectangular con paredes dobles. En este período hay preponderancia de cerámica micácea.
En la tercera época, Tiahuanaco entra en su fase urbana, siendo a partir de entonces cuando se construyen grandes edificios que aún pueden verse en el pueblo de su nombre, en Bolivia. Dos grupos de ruinas, relacionados entre sí, forman parte de una misma ciudad. El grupo primero está constituido por Akapana, Kalasasaya, Putuni y el templete semisubterráneo.
Los restos de Pumapunku constituyen el grupo segundo. Lo que domina en ambos son sus pirámides y recintos formados por plataformas y muros de contención. La pirámide de Akapana, que es la más alta, alcanza los quince metros, con una base de 180 m de largo por 140 m de ancho. En su parte inferior quedan restos del muro de piedra que la circundaba; está formada por piedras monolíticas a manera de pilares, entre las cuales hay un paramento de sillar.
Kalasasaya es un recinto cuadrangular (135 X 120 metros), constituido por una plataforma en forma de «U», contenida por muros similares a los de Akapana. En el interior hay un patio al que se accede por una escalinata monumental. Una calle con pavimento de piedra separa Kalasasaya de la pirámide.
El edificio mejor conservado es el templete. Es un patio limitado por cuatro muros de contención que mide 28 m de largo por 26 m de ancho. Los muros, semejantes a los de Kalasasaya y Akapana, muestran una de las invariantes de la arquitectura tiahuanacota. Estas paredes interiores se decoran con cabezas antropomorfas, talladas en piedra e incrustadas entre los sillares mediante una espiga. En el centro del templete está la estela «barbada».
En la tercera época, la ciudad de Tiahuanaco queda establecida y en el período posterior se la embellece y se le hacen algunas reformas. En lo arquitectónico corresponden a la cuarta época, Pumapunku y Putuni.
El primero consta de una plataforma en forma de «U», sobre la que hay un gran edificio con piso, paredes y parte del techo, de piedra. Los bloques son monumentales y se sujetan mediante llaves de bronce. La cuarta época es la más significativa por su escultura y su decoración; a ella pertenecen la Puerta del Sol, la Puerta de la Luna y las mejores estelas antropomorfas. La característica del arte de este período es la estilización, donde todas las formas naturales se reducen a motivos geométricos que recuerdan los diseños textiles. La técnica usada es la incisa.