Tilmen Höyük, İslahiye İlçesinin l0 km. doğusunda, Karasu çayı kıyısında bulunmaktadır. Tilmen Höyük, İslahiye ve civarında sayıları 50’ yi geçen höyüklerin en büyüklerinden birisi olup, 21 m. yüksekliktedir. Surlar yer yer dörtgen şeklindeki kulelerle takviye edilmiştir. Höyüğe ait buluntular eski Mezopotamya ve Suriye kültürleri ile eski Anadolu kültürleri arasındaki bağı ve karşılıklı ilişkiyi göstermektedir. Tilmen Höyük ilk olarak 1958 yılında Prof. Dr. Bahadır ALKIM ve Asistanı Refik DURU tarafından tespit edilmiş ve arkeolojik kazılar 1972 yılına kadar aralıklarla devam etmiştir.

Yapılan bu arkeolojik kazılar neticesinde höyüğün üzerinde kalın bir moloz tabakası altında anıtsal yapılar ortaya çıkartılmıştır. Bunlar arasındaki büyük bir yapının en erken evresi, planı ve ortostatlı duvarları ile Antakya yakınında Amik Ovası'ndaki Alalah höyüğünün 7. kat sarayına çok benzemektedir. Bu dönemde, Yamhad Krallığı’nın merkezinin Halap(Halep) olduğu ve Kral Yarım-Lim zamanında Alallah’ın bir süre bu krallığın başkenti olarak kullanıldığı bilinmektedir. Bir Mari (Tel Hariri-Suriye) çivi yazılı belgede de, Yamhad'ın 20 krallıktan oluşan bir birlik olduğu yazılıdır. Bu bilgiye dayanarak Tilmen Höyükteki sarayın en erken evresinin Erken Tunç Çağı(M.Ö.2000) yani Alalalah’ın 7. tabakasıyla çağdaş olduğu ve Tilmen’in bu 20 krallıktan birinin merkezi, yani Yamhad krallığına bağlı bir prenslik olduğu düşünülmektedir. Yapılan kazılar sonucu buranın tarihinin M.Ö. 4000 yılında başladığı M.Ö III.bin yılının son döneminde büyük bir şehir olduğu ortaya çıkmıştır. En görkemli dönemini ise M.Ö. XVIII-XV. yüzyıllarında yaşamıştır. Bu dönemde Tilmen Halep Kralığı'nın yasal krallıklardan birinin vasali(beylik) idi. Tilmen Höyük, Anadolu’da bölgesinin Hattuşa’dan sonra en görkemli şehirlerden birisi olmuştur.
Höyüğün kuzeydoğusunda 8 metre yüksekliğinde, 17 basamaklı ve rampayla çıkılan yuvarlak kuleler vardır. Şehir iç ve dış kaleden oluşmaktadır. Yani iki surla koruma altına alınmıştır. Kalenin surları büyük ve düzgün kesme taşlardan yapılmıştır. İnanılmaz büyüklükte ve tonlarca ağırlıktaki taşlarla yükselen surlar kentin görkemini gözler önüne sermektedir. Surlar kazamatlı duvar tekniğinde ve birbirine yaslanan masif bloklardan yapılmıştır. Kentin asıl giriş kapısı doğudadır ve iki yanı kapı aslanlarıyla korunmuştur. Bu kapının dışında biri kuzeybatıda, öteki güneybatıda yer alan iki ufak giriş daha vardır. Sarayın girişi de bu güzelliği bizlere kanıtlar niteliktedir.

Yapılan kazılar sonucu höyükten pek çok araç-gereç, çanak-çömlek, takılar,mühürler, ortastat,ziynet ve süs eşyaları çıkarılmıştır. Günümüzde “Tilmen Höyük Onarım ve çevre Düzenlemesi Projesi” Prof. Dr. Refik Duru’nun bilimsel yetki ve sorumluluğuyla Gaziantep Müze Müdürlüğünün Kazı Başkanlığında devam etmektedir.

Prof. Dr. Refik DURU yetki ve sorumluluğunda yapılan çalışmalar neticesinde mevcut tahribat giderilerek saray duvarları onarılmıştır. Ziyaretçilerin en kestirme yoldan, iç surdaki anıtsal merdivene ve tepedeki saraya giden yolların açılması sağlanmış, Höyüğün doğu yamacındaki surun iri taşlarla örülen bir bölümü tümüyle kapatan ağaçlar budanarak, sur rahatça görülebilir bir hale getirilmiştir. Sarayın içindeki yıkıntı tümüyle kaldırılarak yapı büyük ölçüde eski haline getirilmiştir. Ayrıca muhtemelen Kral ailesinin özel konutu olarak hizmet veren büyük yapı, Tapınak ve Saray mutfaklarının yıkılan duvarları, orjinal taşları yükseltilerek, onarılmıştır. 2004 yılında yapılan kazı çalışmaları neticesinde aşağı şehir diye isimlendirilen kısımda ikinci bir tapınak daha ortaya çıkartılmıştır.

Yapılan kazılar sonucu höyükten pek çok araç-gereç, çanak-çömlek, takılar, mühürler, ortastat, ziynet ve süs eşyaları çıkarılmıştır. Tilmen'de kazı çalışmaları İtalyan kazı ekibi tarafından her yıl yapılmaktadır.
Tilmen Höyük'e Gaziantep'in İslâhiye İlçesinden Yesemek'e doğru giden yolun yaklaşık 10.km. sinden sola doğru 1 km.lik asfalt bir yol ile ulaşılmaktadır.