Najznámejšou pamiatkou Ostrihomu je svetoznáma bazilika. Bazilika je 118 m dlhá a 40 m široká, vnútorná výška kupoly je 71,6 m. Jej príčelie zdobí osem 22 m vysokých stĺpov korintského štýlu. Terajšia bazilika tvoriaca dominantu mesta sa na podnet slovenského arcibiskupa Alexandra Rudnaya začala stavať v roku 1822. Slávnostne bola vysvätená 31. augusta 1856 a úplne dokončená v roku 1869. Bola postavená podľa vzoru Baziliky sv. Petra v Ríme na mieste bývalého katedrálneho kostola, ktorý bol spustošený roku 1543.
Dôležitou súčasťou komplexu sú dve bočné kaplnky – Kaplnka sv. Štefana a Bakóczová kaplnka, ktorá pôvodne súvisela so starým kostolom z 11. storočia. Kaplnku postavili v rokoch 1506 až 1511. Na poschodí baziliky sa nachádza arcibiskupská klenotnica, v ktorej je zbierka stredovekých i novších sakrálnych predmetov, medzi ktorými sa nachádza aj renesančná Kalvária kráľa Mateja. V krypte postavenej v staroegyptskom štýle pod hlavnou loďou sú pochovaní ostrihomskí arcibiskupi.
Vedľa baziliky sa vchádza do hradného komplexu. Archeológovia v ňom odokryli časť stredovekého kráľovského hradu, ktorý zničili Turci v roku 1543. Najcennejšou časťou hradného komplexu je románska Kráľovská kaplnka s ružičkovým oknom nad vchodom. Jej klenba patrí medzi najstaršie diela v strednej Európe. V obnovenom paláci umiestnili Hradné múzeum s exponátmi pripomínajúcimi históriu mesta a jeho okolia v čase tureckých bojov.