Η λαμπρότερη περίοδος της εποχής του Χαλκού είναι η Ύστερη Ελλαδική (Ι-ΙΙΙ) περισσότερο γνωστή ως Μυκηναϊκή Περίοδος (1600- 1100 π.Χ.).

Από το πλούσιο κτερισματικό υλικό που προέρχεται από τα μυκηναϊκά νεκροταφεία διαμορφώνεται η εικόνα μιας ευημερούσας κοινωνίας. Οι όψεις του δημόσιου βίου παρουσιάζονται μέσα από ευρήματα που δηλώνουν κοινωνική διαστρωμάτωση και ποικίλες ασχολίες, όπως κυνήγι, γεωργία, κτηνοτροφία, αγγειοπλαστική, οπλουργική, μεταλλοτεχνία, αρωματοποιία, λιθογλυπτική, κοσμηματοτεχνία (λίθινη μήτρα για κατασκευή σφενδόνης δακτυλιδιού).

Κατά την Ύστερη Εποχή του Χαλκού, το οικιστικό πλέγμα στην Ηλεία οργανώνεται στρατηγικά, εκμεταλλευόμενο τις φυσικές γεωγραφικές διαδρομές και τους υδάτινους δρόμους, οι οποίοι λειτουργούσαν ως σημαντικοί συγκοινωνιακοί άξονες. Συγκεκριμένα:

Χερσαία «περάσματα»

Οι οικισμοί συγκεντρώνονται σε σημεία που εξασφαλίζουν τη σύνδεση της βόρειας με τη νότια Πελοπόννησο. Σημαντικοί οικισμοί κατά μήκος αυτών των περασμάτων περιλαμβάνουν το Επιτάλιο, το Σαμικό τον Κακόβατο και το Λέπρεο

Ποταμοί ως συγκοινωνιακοί άξονες

Οι ποταμοί φαίνεται να διαδραμάτισαν κρίσιμο ρόλο στη διαμόρφωση του οικιστικού δικτύου. Κατά την Ύστερη Χαλκοκρατία, ενδέχεται να ήταν πλωτοί σε ορισμένα τμήματά τους, γεγονός που διευκόλυνε τις μετακινήσεις και την επικοινωνία.

• Ο Αλφειός αποτελεί τον κεντρικό άξονα, με οικισμούς στα Διάσελλα, Νέο Μουσείο Ολυμπίας, Στρέφι, Μακρίσια, Μιράκα αλλά και στους παραπόταμους του όπως στον Κλαδέο, το Στραβοκέφαλο και τη Καυκανιά συγκεντρώνονται επίσης πληθυσμοί.

Κατά μήκος του Πηνειού αναπτύχθηκαν οικισμοί όπως στον Κλινδιά, το Αγραπιδοχώρι και την Αγία Τριάδα

Οι ποταμοί και τα χερσαία περάσματα εξασφάλιζαν πρόσβαση προς το εσωτερικό της Πελοποννήσου και σύνδεση με τις ακτές του Ιονίου, προωθώντας το εμπόριο και την επικοινωνία με άλλες περιοχές.

Αυτό το πλέγμα περασμάτων και συγκοινωνιακών αξόνων αναδεικνύει την Ηλεία ως μια περιοχή με ενεργό συμμετοχή στα δίκτυα μεταφορών και ανταλλαγών της εποχής, καταρρίπτοντας την παλαιότερη αντίληψη περί απομόνωσής της.

Οι έρευνες που πραγματοποιήθηκαν κατά την περίοδο 1990-2010 από την αρμόδια Εφορεία Αρχαιοτήτων, έφεραν στο φως σημαντικά μυκηναϊκά ταφικά μνημεία στην Ηλεία, αλλάζοντας την αντίληψη περί μιας αραιοκατοικημένης περιοχής στην προϊστορία. Οι ανακαλύψεις περιλαμβάνουν μεγάλα νεκροταφεία θαλαμωτών τάφων σε περιοχές όπως η Αγία Τριάδα, ο Κλαδέος και ο Μάγειρας και συστάδες τάφων σε τοποθεσίες όπως οι Πεύκες, το Στρέφι, ο Αρβανίτης και η Καυκανιά.

Κατά την Υστεροελλαδική III περίοδο (ΥΕ III), παρατηρείται αύξηση των θέσεων κατοίκησης. Ειδικότερα:

• Βόρεια του Αλφειού και στην περιοχή της Ολυμπίας καταγράφεται πυκνοκατοίκηση κατά μήκος του ποταμού Κλαδέου.
• Νότια του Αλφειού, οι θέσεις είναι λιγότερες αλλά έχουν ιδιαίτερη σημασία (π.χ. Σαμικό, Κακόβατος, Διάσελλα, Επιτάλιο, Μακρίσια).

Έλλειψη οικιστικών καταλοίπων

Ένα βασικό πρόβλημα της μελέτης της μυκηναϊκής Ηλείας είναι η έλλειψη ευρημάτων που αφορούν οικισμούς. Στις περισσότερες θέσεις, τα ευρήματα είναι κυρίως ταφικά, ενώ ο πρώτος μεγάλος οικισμός που ανασκάφηκε για να καλύψει αυτό το κενό βρέθηκε στην Τριανταφυλλιά Κορυφής.

Αυτές οι ανακαλύψεις συμβάλλουν στη διαμόρφωση μιας νέας εικόνας για τη μυκηναϊκή Ηλεία, η οποία, αν και στη σκιά μεγάλων κέντρων της Πελοποννήσου όπως οι Μυκήνες και η Πύλος, φαίνεται να διαδραμάτιζε σημαντικότερο ρόλο από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως.