При правлении Фарнаваза I Картлийского (ум. 234 г. до н.э.), Мцхета становится столицей Картлийского царства, занимавшего, судя по летописным источникам, территорию почти всей восточной, западной и южной Грузии. И остается столицей Картлийского царства вплоть до конца V столетия. Как крупный город Мцхета существовала до 736 года, когда была разрушена войсками арабов во время войны.

В правление династии Багратионов — это был важный духовный, религиозный и культурный центр. Напротив древней столицы на горе находится храм VI столетия Мцхетский Джвари, считающийся одной из древнейших храмовых построек Грузии. По преданию, именно здесь святая Нина воздвигла деревянный крест, когда крестила Грузию. Крест этот привлекал многих верующих, и рядом с ним была возведена небольшая церковь — Малый Джвари. Позднее, на рубеже VI-VII веков, эрисмтавар Стефаноз, построил над крестом святой Нины каменный купольный храм. Основание креста сохранилось до наших дней в центре храма, который почти не изменил свой первоначальный облик.

Очень интересен и монастырь Самтавро, где в Самтавро-Преображенской церкви хранятся многочисленные реликвии и святыни: чудотворная икона святой Нины, чудотворная икона Иверской Божией Матери, мощи святых. Также здесь находится, усыпальница святого царя Мириана и святой царицы Наны.

Одна из жемчужин Мцхеты — величественный храм Светицховели, патриарший кафедральный собор православной церкви Грузии- уже более тысячелетия считается центром христианской Грузии и очень важным духовным символом. Считается, что в основании храма заложен чудесный кедр, который вырос на том самом месте, где, согласно преданию, был скрыт Хитон Господень.

Царь Мириан III, обращенный в христианство святой Ниной, по ее просьбе построил первую в Грузии церковь, тогда еще деревянную, позже был произведен передел всех сооружений. Через два века была построена базилика, впоследствии частично разрушенная. Тот трехнефный крестово-купольный храм, который многие видят сейчас, воздвигнут в XI столетии во имя Двенадцати апостолов. В Светицховели венчали на царство многих представителей рода Багратионов. В соборе находится и усыпальница царей. По указу царя Ираклия II храм был обнесен каменной крепостной стеной. При археологических раскопках на этом месте были обнаружены более ранние остатки оборонительных сооружений.

На севере от исторической Мцхеты, на холме, высится древняя цитадель Бебрисцихе (Белта), которая должна была охранять подступы к столице. Точное время строительства крепости неизвестно, не сохранилось записей. При археологических раскопках были найдены разнообразные предметы античной эпохи. Возможно, самые древние оборонительные сооружения на холме относятся к III — VI векам до новой эры. Из трех крепостных башен сохранились развалины только одной — трехъярусной.

Крепость состоит из цитадели и внутреннего двора, что позволяло защитникам вести бои любой сложности, без опасения быть атакованными врасплох. В полуразрушенных стенах видны древние бойницы для стрельбы из лука. Бебрисцихе упоминается в исторических источниках в связи с Багратионами — именно здесь в 1156 году скоропостижно скончался царь Деметре I (1093-1156), сын Давида IV Строителя. Деметре I правил Грузией с 1125 года, но в 1156 году был свергнут с престола своим старшим сыном Давидом и постригся в монахи. Непокорный сын умер, процарствовав всего полгода, и Деметре вернул себе престол. Правда, ненадолго — вскоре его тоже постигла неожиданная смерть…

В V веке Вахтангом I Горгосали (452-502) столица была перенесена из Мцхеты в Тбилиси