До прикметних архітектурно-історичних пам'яток міста належать: Штаб командувача Чорноморським флотом (1793 рік; архітектор Петро Неєлов) — нині це Музей суднобудування і флоту; Комплекс будівель Морського відомства; Олександрівська чоловіча гімназія; Старофлотські казарми; Свято-Микільський соборний храм (1817 рік); Офіцерське зібрання (1824 рік; архітектор Рулєв); Обсерваторія Чорноморського флоту (1827 рік; архітектор Федір Вунш) — нині це Миколаївська астрономічна обсерваторія; кафедральний собор Свято-Різдва Богородиці (1800—28); Костел святого Йосипа (1891—1895; архітектор Владислав Домбровський);