Η πρωτεύουσα και λιμάνι του νησιού είναι η Μύρινα, με πληθυσμό 5.000 περίπου κατοίκους.
Είναι χτισμένη στη θέση που ήταν η ομώνυμη αρχαία πόλη. Απλώνεται μπροστά σε δύο γιαλούς που έχουν ανάμεσά τους μια βραχώδη και απόκρημνη χερσόνησο με το επιβλητικό κάστρο και θαυμάσια θέα προς τη θάλασσα.
Είναι μια όμορφη πόλη χτισμένη μ' ένα παραδοσιακό στυλ. Τα αξιοθέατα της πόλης είναι: η Καρατζάδειος βιβλιοθήκη, η Μητρόπολη αφιερωμένη στην Αγία Τριάδα με δύο θαυμάσια καμπαναριά, το Αρχαιολογικό - Βυζαντινό Μουσείο με τη μεγαλύτερη συλλογή αρχαιολογικών ευρημάτων.
Μεγάλη κίνηση έχει το λιμάνι όπου βρίσκονται και αρκετές υπηρεσίες. Από δω αρχίζει ο εμπορικός δρόμος που ενώνει τους δύο όρμους.
Η Μύρινα χωρίζεται σε δύο συνοικισμούς: Το "Τσας" και το "Ανδρώνι". Το όνομα "Τσας" είναι λέξη Ρωσική που σημαίνει σταθμός και διατηρείται από τα χρόνια στα οποία οι αδελφοί Ορλώφ είχαν πολιορκήσει τους Τούρκους στο Κάστρο της Μύρινας. Για την ονομασία του συνοικισμού "Ανδρώνι", υπάρχουν δυο απόψεις Η πρώτη στηρίζεται στο σχετικό μύθο όπου οι Λήμνιες γυναίκες έριξαν όλους τους άνδρες του νησιού, επειδή τις είχαν εγκαταλείψει λόγω της δυσοσμίας του σώματος τους, απ' το ακρωτήρι Πέτασσος. Αρχικά η περιοχή ονομάστηκε "Ανδρωφόνιον" και αργότερα "Ανδρώνιον" (Ανδρώνι).Πιθανότερη είναι η δεύτερη εκδοχή, συμφωνά με την οποία ο συνοικισμός έλαβε το όνομα του Ανδρόνικου Γ' του Παλαιολόγου (1328-1341).
Το κάστρο: Χρονολογείται από τον 12ο μ.Χ. αιώνα και χτίστηκε πάνω στα ερείπια προγενέστερου πελασγικού τείχους. Αποτελεί σήμα κατατεθέν του οικισμού και η εικόνα του είναι φαντασμαγορική όταν φωτίζεται τα βράδια. Η θέα που προσφέρει είναι μαγευτική καθώς μπορεί να απολαύσει κανείς ακόμα και τον Άθω, που σύμφωνα με το στίχο του Σοφοκλή "σκιάζει νώτα λημνίας βοός". Στο κάστρο κυκλοφορούν ελεύθερα γύρω στα 200 ελάφια που αποτελούν άλλη μία ξεχωριστή νότα στο τοπίο. Η σημερινή μορφή του ανάγεται στο 1207, όταν το επισκεύασαν οι Ενετοί ηγεμόνες του νησιού.
Ο Ρωμέικος Γιαλός: Βόρεια του κάστρου είναι μια απ' τις δυο κυριότερες συνοικίες της πόλης με καταπληκτικά νεοκλασικά αρχοντόσπιτα, όλα χτισμένα στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα. Ήταν η συνοικία των Ελλήνων τα χρόνια της Οθωμανικής κυριαρχίας και ονομάστηκε έτσι κατά αντιδιαστολή με τον Τούρκικο Γιαλό, που βρίσκεται στα ανατολικά του κάστρου και αποτελούσε το μέρος όπου ζούσαν οι Τούρκοι. Τα σπίτια αυτά μαρτυρούν τη δύναμη και τον πλούτο των ξενιτεμένων Λημνιών που μεγαλούργησαν σαν έμποροι στα κοσμοπολίτικα κέντρα της εποχής, την Οδησσό, την Τεργέστη και την Αλεξάνδρεια.
Το Αρχαιολογικό Μουσείο: Στο Ρωμέικο Γιαλό βρίσκεται το Αρχαιολογικό Μουσείο με πάρα πολύ ενδιαφέροντα εκθέματα από τις ανασκαφές της Αρχαιολογικής Υπηρεσίας και της Ιταλικής Αρχαιολογικής Σχολής. Οι χώροι του είναι εξαιρετικά καλαίσθητοι και προσεγμένοι και εντυπωσιάζει η μουσειακή αντίληψη για την παρουσίαση των εκθεμάτων από τους Προϊστορικούς ως τους Βυζαντινούς χρόνους. Το Μουσείο περιλαμβάνει τις εξής συλλογές:
- Προϊστορικά ευρήματα στην Πολιόχνη
- Αρχαϊκά - ρωμαϊκά ευρήματα στο Καβείριο
- Γεωμετρικά - ελληνιστικά ευρήματα στην Ηφαιστία
- Προϊστορικά ευρήματα στο Κουκονήσι Ευρήματα σωστικών ανασκαφών στη Λήμνο.
Το Εκκλησιαστικό Μουσείο: Σε μικρή απόσταση βρίσκεται και το Μητροπολιτικό Μέγαρο όπου στεγάζεται το Εκκλησιαστικό Μουσείο του νησιού με πάρα πολλά σκεύη, εικόνες, άμφια και άλλα εκκλησιαστικά κειμήλια. Λίγο πιο πέρα βρίσκεται ο Μητροπολιτικός Ναός της Αγίας Τριάδας που χτίστηκε με χρήματα των Λημνιών καραβοκύρηδων στη θέση μιας παλιάς ξύλινης εκκλησίας, όπου απαγχονίστηκε το 1870 απ
ό τους Τούρκους ο Μητροπολίτης του νησιού Ιωακείμ.
Το Ιερό της Αρτέμιδος: Κοντά στην πόλη και μέσα στο χώρο του ξενοδοχειακού συγκροτήματος "Porto Palace" βρίσκεται το Ιερό της Αρτέμιδος που ήρθε στο φως το 1993. Το Ιερό (με διάφορες οικοδομικές φάσεις από την Αρχαϊκή ως την Ελληνιστική περίοδο) εκτός από το κεντρικό κτίριο είχε υπαίθριο λιθόστρωτο χώρο, εκατέρωθεν του οποίου υπήρχαν δωμάτια, βοηθητικά της λατρείας.
Τρία χωριά κοντά στη Μύρινα που αξίζει να τα επισκεφθεί κανείς , είναι ο Κορνός,ο Κάσπακας με την όμορφη παραλία του Άι Γιάννη, και ο Άγιος Δημήτριος χωριό προσφυγικό από το Ρεήσ Ντερέ της μ.Ασίας-χωριό ιδιαίτερα ανεπτυγμένο. Ακόμη κοντινά γραφικά χωριουδάκια είναι ο Πλατύς και το Θάνος με ίσως τις ωραιότερες παραλίες του νησιού και ωραίες ταβέρνες.
Στην Κεντρική πεδιάδα του νησιού, συναντάμε την Ατσική. Το όνομα του χωριού προέρχεται από τα αρχαία χρόνια. Όταν εγκαταστάθηκαν από την Αθήνα οι κληρούχοι, του έδωσαν το όνομα "Αττική" είτε σε ανάμνηση της πατρίδας τους, είτε επειδή στον εύφορο κάμπο της φύτεψαν αττικές (ελαιόδενδρα ή συκιές). Αργότερα με τον "τσιτακισμό" (Τσιτακισμός είναι ιδιωματισμός της γλώσσας σύμφωνα με τον οποίο το "τ" προφέρεται σαν "τσ") που επικρατούσε στο νησί, το όνομα έγινε "Ατσική".
Η Ατσική είναι κεφαλοχώρι 22χλμ. από τη Μύρινα, κοντά στο αεροδρόμιο, με 800 κατοίκους. Παράγει σιτηρά, σταφύλια και κτηνοτροφικά προϊόντα. Εκτός από τον γυναικείο συνεταιρισμό ζαχαροπλαστικής στο χωριό λειτουργεί εργοστάσιο αεριούχων ποτών.
Προχωρώντας βορειοανατολικά, συναντάμε το Κοντοπούλι. Για την ονομασία του χωριού, υπάρχουν δυο εκδοχές. Σύμφωνα με την πρώτη το όνομα προέρχεται από τη σύνδεση των λέξεων κοντά - πόλη, επειδή βρίσκεται κοντά στην αρχαία πόλη Ηφαίστεια. Σύμφωνα με τη δεύτερη εκδοχή, στην περιοχή αυτή παλιά υπήρχε αγροτικός συνοικισμός που ανήκε σ' ένα μεγαλοκτηματία που λεγόταν Κοντόπουλος.
Το Κοντοπούλι είναι ένα κεφαλοχώρι με πέτρινα σπίτια χτισμένο σε έναν μεγάλο κάμπο όπου καλλιεργούνται σιτηρά. Βρίσκεται κοντά σε δύο γραφικές λίμνες, την Αλυκή ή Ασπρολίμνη όπου παλιά μάζευαν το αλάτι και τη Χορταρόλιμνη που είναι υγροβιότοπος. Αξίζει να επισκεφθεί κανείς τις αρχαιότητες στην περιοχή του κόλπου του Μπουρνιά. Τα ερείπια της Ηφαιστείας, της αρχαιότερης πόλης της Λήμνου, του ιερού των Καβείρων και τέλος τη σπηλιά του Φιλοκτήτη στην άκρη του γκρεμού.
Στα νότια του νησιού συναντούμε το Μούδρο. Το όνομα Μούδρος κατά μια πιθανή εκδοχή προήλθε από ένα μύδρο (γρανιτένιο βράχο από στερεοποιημένη λάβα) που υπήρχε κοντά στο λιμάνι, όπου έδεναν τα καράβια τους οι ναυτικοί. Στο Μούδρο υπήρχε κάστρο που βρισκόταν το προσκήνιο της λημνιακής ιστορίας για αρκετούς αιώνες. Καταστράφηκε από τους Βενετούς το 1656. Στο Μούδρο υπήρχε παλιότερα και μοναστήρι που καταστράφηκε επί τουρκοκρατίας. Οι τούρκοι το έκαψαν μαζί με επτά καλόγερους επειδή βρήκαν σ' ένα πηγάδι νεκρούς, κάποιους τούρκους αξιωματικούς, Λένε μάλιστα ότι σώθηκαν μόνο δύο καλόγεροι, οι οποίοι κατέφυγαν στο Άγιο Όρος και κατήγγειλαν στον ηγούμενο της Μονής Κουτλουμουσίου ότι οι περίοικοι του μετοχίου είχαν σκοτώσει τους τούρκους, με σκοπό να διαβάλουν τους μοναχούς, να διαλυθεί η μονή και να αποκτήσουν τα κτήματα της. Τότε ο
ηγούμενος υπέβαλε το χωριό σε επιτίμιο (κατάρα), η οποία λύθηκε πρόσφατα , το καλοκαίρι (Αύγουστος) του 2001.
Ο Μούδρος είναι ένα όμορφο γραφικό χωριό χτισμένο στις πλαγιές ενός λόφου στον μυχό του ομώνυμου κόλπου. Είναι ένα από τα μεγαλύτερα φυσικά λιμάνια της χώρας και αποτελεί σπουδαίο θαλάσσιο βιότοπο μεγάλης οικολογικής σημασίας. Στην παραλία του χωριού είναι το εμπορικό λιμάνι όπου βρίσκει κανείς όμορφες ταβέρνες και ξενοδοχεία. Στον βόρειο λόφο του Μούδρου βρίσκονται τα ερείπια του Κάστρου που ονομάζεται Παλιόκαστρο.
Τα αξιοθέατα είναι η εκκλησία των Ταξιαρχών, το Βρετανικό κοιμητήριο λίγο πιο έξω απ' την πόλη στον δρόμο για το Ρουσσοπούλι, καθώς και η εκκλησία του Ευαγγελισμού της Θεοτόκου. Ο παραλιακός δρόμος οδηγεί σε μια όμορφη παραλία γεμάτη τζιτζιφιές και αρμυρίκια, την παραλία του Αγίου Παύλου. Ακόμη πιο όμορφες είναι οι παραλίες Φαναράκι και Χαβούλη.
Ένα από τα ωραιότερα χωριά της Λήμνου είναι η Νέα Κούταλη. Κτισμένη αμφιθεατρικά στον κόλπο του Μούδρου απλώνεται από το πευκοδάσος της Αγίας Τριάδας και μέσα από περιποιημένα σπίτια και αυλές πνιγμένες στις τριανταφυλλιές και τα γεράνια, φθάνει μέχρι το γραφικό πετρόχτιστο λιμανάκι, το γεμάτο με ψαράδικες βάρκες και καΐκια. Χωριό καθαρά προσφυγικό η Νέα Κούταλη κτίστηκε για να δεχτεί τους πρόσφυγες της Κούταλης του Μαρμαρά, πατρίδας του θρυλικού Παναγή Κουταλιανού, που κατάφεραν με τη ναυτοσύνη και την σπογγαλιεία σαν κύριο επάγγελμα να ξεπεράσουν τις δυσκολίες και να συμβάλλουν σημαντικά στην ανάπτυξη του νησιού.
Σήμερα η Νέα Κούταλη είναι ένα ζωντανό χωριό στο οποίο ο επισκέπτης μπορεί να επισκεφθεί την έκθεση φυσικού σφουγγαριού και το μουσείο ναυτικής παράδοσης και σπογγαλιείας. Μπορεί επίσης να γευτεί στις γραφικές ταβέρνες φρέσκα ψάρια και θαλασσινά, να απολαύσει το ποτό του στα όμορφα μπαράκια θαυμάζοντας τη θέα και να χαρεί τη νυχτερινή ζωή στα κοντινά clubs.
Προχωρώντας συναντούμε το Πορτιανού. Το χωριό ίσως να πήρε την ονομασία του από το γεγονός ότι βρίσκεται ανάμεσα σε δύο λιμάνια (του Μούδρου και τον Κοντιά), δηλαδή από τη λέξη "πόρτο" που σημαίνει ακτή κατάλληλη για την προσέγγιση πλοίων. Αξιοθέατα του χωριού είναι το λαογραφικό μουσείο και το βρετανικό κοιμητήριο.Σύμφωνα με την παράδοση, η ονομασία του χωριού Κοντιά, προήλθε από δυο μεγαλοκτηματίες. Ο ένας λεγόταν Κονδέας και ο άλλος Χανδρέας. Ο πρώτος έδωσε το όνομα στην περιοχή, ενώ ο δεύτερος στο χείμαρρο που βρίσκεται κοντά στην περιοχή (Χανδριάς).
Ο Κοντιάς είναι ένα από τα ωραιότερα χωριά της Λήμνου με τον πευκόφυτο λόφο τους μισοερειπωμένους ανεμόμυλους, τους δενδροφυτεμένους δρόμους, το χαρακτηριστικό τοπικό χρώμα και το γραφικό εκκλησάκι που δεσπόζει στην κορυφή του λόφου. Δύο χιλιόμετρα έξω από τον Κοντιά, το Διαπόρι. Μικρό φυσικό λιμάνι όπου μπορούν να αράξουν μικρά και μεγάλα σκάφη. Απαραίτητος σταθμός στη διαδρομή για τον Φακό με παραλιακές ταβέρνες και καφενεία.
