Ο Βόρειος Λιμένας της Μυτιλήνης βρίσκεται στα βορειοδυτικά του κάστρου της πόλης. Ο Στράβων το αναφέρει ως «Μέγα» και ο Αριστοτέλης ως «Μαλόεντα» εξαιτίας του παρακείμενου επίσημου Ιερού της πόλης, το οποίο ήταν αφιερωμένο στον Απόλλωνα. Σώζεται επίσης η ονομασία «Εμπορικός», που προσδιορίζει τη βασική χρήση του, την οποία διατήρησε για πολλούς αιώνες. Στους κλασικούς χρόνους το λιμάνι επεκτάθηκε τεχνητά και αντικατέστησε τον εσωτερικό μικρότερο λιμενοβραχίονα, ο οποίος χρονολογείται στην αρχαϊκή εποχή.

Η λιμενολεκάνη ορίζεται από δύο ισχυρούς λιμενοβραχίονες. Ο νοτιοανατολικός, από την πλευρά του κάστρου, έχει μήκος 250-260 μ. και πλάτος 7,50 μ. Ο βορειοδυτικός έχει μήκος περίπου 75-100 μ. και πλάτος 8,50 μ. Και οι δύο είναι κατασκευασμένοι κατά το «έμπλεκτον σύστημα» όπως και τα τείχη της στεριάς, με εντυπωσιακού μεγέθους λιθόπλινθους στις εξωτερικές πλευρές τους, ικανές να αντέξουν τον έντονο κυματισμό. Το αμυντικό τείχος της πόλης συνεχιζόταν πάνω και στους λιμενοβραχίονες, καταλαμβάνοντας την εξωτερική πλευρά τους, ενώ η εσωτερική πλευρά χρησιμοποιούνταν ως αποβάθρα για την προσάραξη των επιβατικών και εμπορικών πλοίων. Η καταστροφή τους και η υποβάθμιση του λιμανιού οδήγησε στη σταδιακή επιχωμάτωση της λιμενολεκάνης, αλλά και του Ευρίπου.

Η βασική κατασκευή του χρονολογήθηκε αρχικά από τον Koldewey στο β΄ μισό του 5ου αι. π.Χ., στα χρόνια δηλ. του Πελοποννησιακού Πολέμου, με βάση τη μαρτυρία του Θουκυδίδη (ΙΙΙ, 2,2). Η νέα υποβρύχια έρευνα προκρίνει μία χρονολόγηση στο β΄ μισό του 4ου αι. π.Χ.

Την παλαιοχριστιανική εποχή το λιμάνι αρχίζει να επιχωματώνεται, όμως θα συνεχίσει να αποτελεί τη βασική εμπορική και επιβατική πύλη της πόλης. Οι Γατελούζοι άρχοντες της Λέσβου τονώνουν το εμπόριο και ενισχύουν την αμυντική θωράκιση της πόλης με το κάστρο. Την εποχή εκείνη το λιμάνι είναι γνωστό ως λιμάνι του «Αγίου Γεωργίου». Το 1373 αναφέρεται ότι στην άκρη του μεγάλου λιμενοβραχίονα υπήρχε ο «Πύργος του Λοράντα», ο οποίος, αν και καταστράφηκε με την υποδούλωση του νησιού από τους Οθωμανούς το 1462, φαίνεται ότι επιβίωσε στη συλλογική μνήμη και στα χαρακτικά των ευρωπαίων περιηγητών του 18ου αι.