Στο Δυτ. τμήμα της Λήμνου, στην Μύρινα, χωροθετείται ο ομώνυμος οικισμός, ο οποίος κατά τους προϊστορικούς χρόνους αποτέλεσε σημαντικό οικιστικό κέντρο και αναπτύχτηκε παράλληλα με την Πολιόχνη.
Σύμφωνα με τα ανασκαφικά δεδομένα, ο προϊστορικός οικισμός της Μύρινας παρουσίασε επάλληλες οικοδομικές φάσεις, οι οποίες χρονολογούνται από την Τελική Νεολιθική περίοδο έως και την Ύστερη Εποχή του Χαλκού (3.700π.Χ. έως το 1.200π.Χ.). Κατά την τρίτη και δεύτερη χιλιετία σημειώνεται η μεγάλη ακμή της προϊστορικής Μύρινας με αδιάλειπτη κατοίκηση στο χώρο, προβάλλοντας στοιχειώδη πολεοδομική οργάνωση. Κεντρικοί και δευτερεύοντες δρόμοι, ενίοτε λιθόστρωτοι, εξασφάλιζαν την ομαλή κυκλοφορία των κατοίκων στην πόλη, με εμφανείς οικοδομικές νησίδες, εντός των οποίων ήταν χτισμένες οι οικίες. Η παρουσία άρτιου αποστραγγιστικού συστήματος μέσω λιθόκτιστων αγωγών, υποδεικνύουν την ύπαρξη ενός ακόμη μεγάλου πρωτοαστικού κέντρου στη Λήμνο, αντίστοιχο με αυτό της Πολιόχνης.
Οι βασικές ασχολίες των κατοίκων ήταν η γεωργία, η κτηνοτροφία και η αλιεία, ενώ οι ίδιοι επιδόθηκαν και σε περαιτέρω δραστηριότητες, όπως η οικοτεχνική και η βιοτεχνική, η κατεργασία μαλλιού, η υφαντουργία, η λιθοτεχνία, η αγγειοπλαστική και η χαλκοτεχνία.
Γύρω στο 2.100 π.Χ. ένας μεγάλος καταστρεπτικός σεισμός σημειώθηκε στην περιοχή και αποτέλεσε την αιτία για την σχεδόν ολοκληρωτική εγκατάλειψη της Πολιόχνης.
Οι οικίες της Μυρίνας ήταν στην πλειοψηφία τους λιθόκτιστες, με επιμελημένες τοιχοποιίες, κατασκευασμένες από κροκαλοπαγείς και ιζηματογενείς λίθους. Τα σπίτια του οικισμού δέχτηκαν επάλληλες κατασκευαστικές επεμβάσεις στο πέρασμα των χρόνων και οικοδομήθηκαν κυρίως στον τύπο του «μεγάρου».
Πολύτιμα ερμηνευτικά εργαλεία για την κατανόηση του τρόπου ζωής των ανθρώπων που έζησαν στον προϊστορικό της Μύρινας αδιάλειπτα από την Πρώιμη έως την Μέση εποχή του Χαλκού αποτέλεσε ο μεγάλος αριθμός από πήλινα, λίθινα, μετάλλινα και οστέινα αντικείμενα που εντοπίστηκαν και περισυλλέχθηκαν κατά την περίοδο των ανασκαφικών εργασιών στο χώρο.