Τα αετώματα είναι οι δύο τριγωνικοί χώροι κάτω από τη στέγη και πάνω από τις στενές πλευρές του ναού. Έχουν μήκος 28 μέτρα και ύψος 3,45 μέτρα και απεικονίζουν συνολικά 50 μορφές. Τα θέματα που απεικονίζουν προέρχονται από την ελληνική μυθολογία. Το ανατολικό αέτωμα, στην είσοδο του ναού, απεικόνιζε τη γέννηση της θεάς Αθηνάς από το κεφάλι του πατέρα της Δία, με την παρουσία Ολύμπιων θεών. Tο δυτικό αέτωμα απεικονίζει τη διαμάχη μεταξύ της Αθηνάς και του Ποσειδώνα για τη διεκδίκηση του ονόματος της πόλης της Αθήνας.