Im Jahr 2000 startete das ÖAI ein neues Forschungsprojekt: 'Die Topographie der Oberstadt von Ephesos'. Das Gebiet der Oberstadt, des südöstlichen Teils der antiken Stadt Ephesos, war bis heute, abgesehen von punktuellen Untersuchungen im ausgehenden 19. und 20. Jh., nie Bestandteil systematischer archäologischer Forschung und urbanistischer Überlegungen.
Ziel der archäologischen Untersuchung dieses Areals ist es, unter Ausnützung aller modernen, originale Befunde schonenden Mittel, die uns heute zur Verfügung stehen, ein Bild von der archäologischen Substanz des Areals zu gewinnen.
Die archäologische Bestandsaufnahme setzt sich aus der Analyse von historischen Quellen und Luftbildern, einer terrestrischen Bestandsaufnahme mit GPS (Global Positioning System), archäologischen Kartierungen (Survey) sowie geophysikalischen Prospektionen zusammen. Diese Vielzahl an Informationen fließt in ein Geoinformationssystem (GIS) ein, in welchem die unterschiedlichsten Daten verwaltet, generiert und ausgewertet werden. Die Ergebnisse der Feldarbeiten sollen, eingebunden in den historischen Kontext, ein neues, erweitertes Bild auf die sehr komplexe Stadtgeschichte von Ephesos werfen.

Bis 2005 wurden in Kooperation mit Archeo Prospections® 8 ha mit Radar und 26,3 ha mit Magnetik geophysikalisch prospektiert. Die Prospektionsdaten geben Aufschlüsse über den Straßenraster und die Innenbebauung einzelner Gebäudeblöcke. Die Messflächen außerhalb der Stadtmauer, deren Verlauf um die Oberstadt erstmals verifiziert werden konnte, erlauben neue Einblicke in die extraurbane Bebauung, die Nekropolen und den Verlauf der Straße nach Magnesia am Mäander. Auf einer Fläche von 228 ha wurden im Zuge des archäologischen Surveys insgesamt 55.000 Punkte vermessen und dabei über 7.000 archäologische Strukturen kartiert sowie photographisch erfasst. 2003 erfolgte in Kooperation mit dem Institut für Kulturgeschichte der Antike an der ÖAW (S. Ladstätter) inmitten der dichtesten Bebauung in der Oberstadt ein intensiver Artefaktsurvey auf einer Fläche von 2,5 ha. Das im innerstädtischen Bereich anfallende massive Fundaufkommen und die extrem große, zeitliche wie auch materialmäßige Streuung stellten zahlreiche Herausforderung an die anzuwendenden Methoden dar. Die Interpretation der Artefaktsurveydaten wurde zusammen mit den bis dahin gewonnenen Informationen des großflächigen GPS-Surveys sowie der geophysikalischen Messungen in einem GIS vorgenommen. Die Kombination der Surface- und Subsurfacedaten erlaubt nun Rückschlüsse auf Verbauungsmuster und deren chronologische Verteilung innerhalb des Stadtgebiets.
Als Ergebnis dieser Arbeiten bietet sich heute ein völlig neues Bild von diesem Stadtteil: In der Oberstadt von Ephesos befand sich auf einem 50 ha großen, zwischen den beiden Stadtbergen Panayirdağ und Bülbüldağ gelegenen Plateau ein Wohngebiet. Das Areal wurde im Zuge der hellenistischen Stadtanlage mit einem schachbrettartigen Straßen- und Gebäuderaster, bestehend aus 7 in Ost-West- und 24 in Nord-Süd-Richtung orientierten Straßen, erschlossen. Der Straßenraster folgte den topographischen Gegebenheiten, wobei man versuchte, das vorhandene Bauland effizient zu nutzen. In diesem orthogonalen Straßenraster waren 88 Gebäudeblöcke (Insulae) eingebettet, die Obere Agora (sog. Staatsmarkt) nimmt davon vier ein. Die einzelnen Insulae wurden parzelliert, wobei heute zahlreiche Peristylhäuser identifiziert werden können. Regelhaft angeordnete Platzanlagen, Wasserleitungen und Kanalsysteme bezeugen die infrastrukturelle Erschließung der Oberstadt, deren Straßenraster von hellenistischer Zeit bis in die byzantinische Zeit weitgehend unverändert blieb.