Prima dell’arrivo i Fenici l’estrema propaggine della Penisola del Sinis fu interessata, come il resto del territorio, da un’intensa frequentazione nuragica.
La localizzazione costiera dei monumenti è indice dell’interesse per il mare da parte delle popolazioni protostoriche, che scelsero di impiantare un nuraghe complesso anche nella vicina isola di Mal di Ventre.
Il principale complesso nuragico presente nell’area di Tharros è certamente il villaggio impiantato nel punto più elevato del colle di Murru Mannu, nell’area poi occupata dal tofet fenicio. Si tratta di un grande insediamento con capanne circolari realizzate utilizzando il basalto presente in loco e disposte attorno ad uno spazio comune; si è ipotizzato che nel settore più alto dell’area sorgesse un nuraghe monotorre, ma questo non è stato mai identificato con sicurezza. I materiali recuperati in occasione dello scavo condotto da V. Santoni orientano verso una datazione delle strutture alle fasi conclusive del Bronzo medio; l’insediamento dunque doveva essere già abbandonato al momento dell’arrivo dei Fenici. C’è tuttavia da notare che il ritrovamento di alcuni manufatti in punti diversi dell’area di Tharros suggeriscono una frequentazione protostorica anche nelle prime fasi dell’età del Ferro.

La presenza di un monumento nuragico è stata ipotizzata anche alla base della torre spagnola del colle di S. Giovanni. Due nuraghi monotorre si trovano invece sul Capo S. Marco: uno, detto Baboe Cabitza, ubicato nella parte centrale e più elevata del promontorio, è servito come base di una postazione di avvistamento durante la seconda guerra mondiale; l’altro, localizzato presso l’insenatura di Sa Naedda, al limite sud-orientale del Capo, è al momento quasi completamente distrutto.