Le Service archéologique est organisé et financé par la Ville de Lyon, et rattaché à la Direction des Affaires Culturelles. Il est soumis au contrôle scientifique et technique de l'État.
Il a en charge, en collaboration avec les services compétents de l’État, la détection, la conservation et la sauvegarde du patrimoine archéologique de la ville, mission qui se décline en plusieurs volets :
gestion des documents d’urbanisme : le Service archéologique de la Ville de Lyon examine avec le Service Régional de l’Archéologie (SRA) les dossiers de travaux transmis par la Direction de l’Aménagement Urbain (DAU) de la ville
opérations archéologiques (archéologie préventive, archéologie programmée, découvertes fortuites) : intervention sur le terrain, étude scientifique
conservation des archives du sol : la documentation scientifique constituée au cours d’une opération ainsi que le mobilier archéologique découvert sont conservés par le service et sont ensuite destinés d’être dévolu à un musée
gestion des données archéologiques : le Service archéologique est chargé de réaliser sur le territoire de la ville l'inventaire des découvertes archéologiques et d'en effectuer la cartographie. Le service a pour cela développé un système d’information archéologique baptisée ALyAS qui permet de recenser et d’ordonner toutes les données archéologiques
communication et activités pour les publics : diffusion des données archéologiques, participation aux Journées Européennes du Patrimoine, à des conférences, création d’un cédérom pédagogique, expositions…
insertion socio-professionnelle : dans le cadre de la politique socio-culturelle de la Ville, le service accueil des jeunes en insertion, des personnes dans le cadre de travaux d’intérêt général.