ร่องรอยทางอารยธรรมที่แสดงให้เห็นถึงความเจริญรุ่งเรืองในอดีต ซึ่งมีประวัติศาสตร์ยาวนานกว่า 700 ปี และเป็นราชธานีแรกของประเทศไทย จนได้รับการประกาศให้เป็นมรดกโลก อุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัย ครอบคลุมพื้นที่ 70 ตารางกิโลเมตร มีโบราณสถานที่ขึ้นทะเบียนกับกรมศิลปากรแล้ว 193 วัด และมีวัดที่มีชื่อเสียงและเป็นที่รู้จัก เช่น

วัดมหาธาตุ ตั้งอยู่บริเวณใจกลางเมืองโบราณสุโขทัย ประกอบด้วยเจดีย์ประธาน วิหาร มณฑป โบสถ์ และเจดีย์รายจำนวนมากถึง 200 องค์ เจดีย์ประธาน ซึ่งตั้งเด่นสง่างามมีลักษณะเป็นเจดีย์ทรงดอกบัวตูม(ทรงพุ่มข้าวบิณฑ์) ถือว่าเป็นสถาปัตยกรรมที่แสดงถึงเอกลักษณ์ของศิลปะสุโขทัยโดยแท้

พระบรมราชานุสาวรีย์พ่อขุนรามคำแหงมหาราช สร้างขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2518 ลักษณะพระบรมรูปพ่อขุนรามคำแหงมหาราชเป็นพระบรมรูปหล่อด้วยโลหะทองเหลืองผสมทองแดงรมดำ ขนาด 2 เท่าขององค์จริง สูง 3 เมตร ประทับนั่งห้อยพระบาทบนพระแท่น มนังคศิลา พระหัตถ์ขวาถือคัมภีร์ พระหัตถ์ซ้ายอยู่ในท่าทรงสั่งสอนประชาชน แท่นด้านซ้ายมีพานวางพระขรรค์ไว้ข้าง ๆ ลักษณะพระพักตร์เหมือนอย่างพระพุทธรูปสมัยสุโขทัยตอนต้น ที่ถ่ายทอดความรู้สึกว่า พ่อขุนรามคำแหงมหาราชมี น้ำพระทัยเมตตากรุณา ยุติธรรม มีความเด็ดขาดในการปกครองแบบพ่อปกครองลูก ที่ด้านข้างมีภาพแผ่นจำหลักจารึกเหตุการณ์เกี่ยวกับพระราชกรณียกิจของพระองค์ตามที่อ้างถึงในจารึกสุโขทัย

วัดศรีสวาย ตั้งอยู่ทางทิศใต้ของวัดมหาธาตุประมาณ 350 เมตร โบราณสถานในกำแพงแก้ว ประกอบไปด้วยปรางค์ 3 องค์ที่มีรูปแบบศิลปะลพบุรี แต่ลักษณะของปรางค์ค่อนข้างเพรียว ตั้งอยู่บนฐานเตี้ยๆ มีลวดลายปูนปั้น บางส่วนเหมือนลายบนเครื่องถ้วยจีนสมัยราชวงศ์หยวน ได้พบทับหลังสลักเป็นรูปนารายณ์บรรทมสินธุ์ ชิ้นส่วนของเทวรูป และศิวลึงค์ อันเป็นเครื่องแสดงให้เห็นว่าวัดศรีสวายเคยเป็นเทวสถานในศาสนาฮินดูมาก่อน แล้วแปลงเป็นพุทธสถาน โดยต่อเติมวิหารขึ้นที่ด้านหน้าเป็นวัดในพุทธศาสนาภายหลัง

วัดสระศรี เป็นวัดอยู่ในทิศตะวันตกเฉียงเหนือของวัดมหาธาตุ ตั้งอยู่กลางสระน้ำที่มีขนาดใหญ่ที่สุดชื่อว่า ตระพังตระกวน สิ่งสำคัญของวัดประกอบด้วย เจดีย์ทรงระฆัง วิหารและพระอุโบสถกลาง ส่วนพระอุโบสถที่อยู่กลางน้ำ ก็เป็นความเชื่อถือของพุทธศาสนิกชน ที่ใช้น้ำในความหมายของความบริสุทธิ์ของขอบเขต เรียกว่า อุทกสีมา หรือ นทีสีมา ที่กันไว้เป็นเขตสำหรับให้พระสงฆ์ทำสังฆกรรม

วัดศรีชุม อยู่นอกเมืองโบราณสุโขทัยตรงมุมตะวันตกเฉียงเหนือพอดี สิ่งสำคัญ คือ มณฑปที่ประดิษฐานพระพุทธรูปนั่งขนาดใหญ่เต็มพื้นที่ภายในอาคาร มีขนาดหน้าตักกว้าง 11.30 เมตร สันนิษฐานว่าเป็นพระพุทธรูปที่ปรากฏเรียกตามที่ปรากฏในศิลาจารึกหลักที่ 1 ว่าพระอจนะ (ซึ่งอาจมาจากคำว่า อจละ แปลว่า ไม่หวั่นไหว) เป็นพระพุทธรูปปางมารวิชัย องค์ที่เห็นในปัจจุบันนี้ได้บูรณปฏิสังขรณ์จากเค้าโครงแกนอิฐเดิมขึ้นใหม่ราวปีพุทธศักราช 2496-2499 หนังสือพระราชพงศาวดารกรุงศรีอยุธยาที่เขียนในสมัยอยุธยาตอนปลาย เรียกสถานที่นี้ว่า "ฤาษีชุม