Cuối thế kỷ thứ X, đầu thế kỷ XI, khi dời đô từ Đồng Dương (Quảng Nam) về phía Nam, vương triều Champa đã quyết định chọn Đồ Bàn (nay thuộc địa bàn xã Nhơn Hậu và phường Đập Đá, thị xã An Nhơn) làm kinh đô mới, do Chiêm vương Ngô Nhật Hoan xây dựng. Văn bia Champa gọi là kinh đô Vijaya, sử Việt thời Lê gọi là thành Chà Bàn, còn sử liệu sau này gọi là thành Đồ Bàn.

Từ đó đến cuối thế kỷ 15, thành Đồ Bàn trở thành trung tâm chính trị, quân sự, văn hóa, tôn giáo, kinh tế phồn thịnh của vương quốc Champa. Năm 1471, sau khi vua Lê Thánh Tông đem quân chinh phục Champa, đã sát nhập vùng đất Bình Định vào lãnh thổ của Đại Việt. Lúc này, thành Đồ Bàn không còn giữ được vai trò là kinh đô của vương quốc Champa.

Đến năm 1815, nhà Nguyễn cho triệt hạ hết các cung điện cũ của thành Hoàng Đế, dỡ đá ong của thành cũ mang đi xây thành mới, trừ lầu Bát Giác được sửa sang lại làm Đền Song Trung thờ Võ Tánh và Ngô Tùng Châu (sau này còn có tên gọi là Đền Chiêu Trung).

Thành nội còn được gọi là Hoàng Thành, có hình chữ nhật, với chu vi 1.600m, dài 430m, rộng 370m. Những dấu vết còn lại cho thấy tường thành được xây bằng đá ong và đắp đất, có 3 cửa ở 3 mặt Nam, Đông, Tây, cửa chính hướng về phía Nam gọi là cửa Tiền. Trước cửa Tiền hiện còn hai tượng voi đá gồm một voi đực và một voi cái. Voi cái cao 1,7m, dài 2,2m, thân rộng 0,7m tạc trong tư thế tĩnh, mang bành và đồ trang sức thể hiện những yếu tố của nghệ thuật Champa. Voi đực cao 2m, dài 2,2m, thân rộng 1m, tạc trong tư thế động, vòi uốn cong như đang nhổ một vật gì đó. Đây được cho là hai tượng voi thể hiện dạng tượng tròn có kích thước lớn nhất của người Champa hiện còn.