Die meisten Sehenswürdigkeiten Zürichs sind in und um die Altstadt gruppiert und deswegen bequem zu Fuss oder mit kurzen Fahrten in Tram oder Bus erreichbar. Neben Gebäuden und Denkmäler ist auch die Lage Zürichs am Zürichsee ein Blick wert. Am Bellevue oder am Bürkliplatz bietet sich bei gutem Wetter ein schöner Blick auf den See und die Alpen. Ein Ausflug auf den Zürcher Hausberg, den Üetliberg ist ebenfalls empfehlenswert. Er ist gut zu erreichen mit der Sihltal Zürich Üetliberg Bahn (SZU), die ab dem Hauptbahnhof verkehrt.
Die Hauptsehenswürdigkeit Zürichs ist die gut erhaltene Altstadt links und rechts der Limmat. Eine Besichtigung beginnt am besten beim Central-Platz gegenüber des Hauptbahnhofs, führt zum Bellevue-Platz am See, wo die Limmat überquert wird, via Münsterplatz zur Bahnhofstrasse, via Urania zum Lindenhof, via Peterskirche zurück zum Rathaus, von wo man über das Limmatquai wieder zum See oder zurück zum Bahnhof gelangen kann.
In der rechtsseitigen Altstadt sind das alte Rathaus im Renaissance-Stil, das romanische Grossmünster, Ausgangspunkt der Reformation unter Zwingli, sowie die Zunfthäuser entlang des Limmatquais besonders hervorzuheben. Ein Turm des Grossmünsters ist zugänglich und bietet eine gute Aussicht über die Altstadt. Weiter kann im Stadtarchiv am Neumarkt ein Modell der mittelalterlichen Stadt Zürich besichtigt werden, an der Spiegelgasse 14 findet sich das zeitweilige Domizil von Lenin. Am Zähringerplatz steht neben der Zentralbibliothek die gotische Predigerkirche mit dem Predigerchor, der allerdings von der Kirche abgetrennt und mit Zwischenböden unterteilt ist. Am besten erschliessen sich die Sehenswürdigkeiten bei einem gemütlichen Bummel durch das Niederdorf und das Oberdorf. Im Niederdorf finden sich besonders viele Bierstuben, Imbissbuden und Kaffees.
Die Altstadt links der Limmat bietet ebenfalls schöne Gassen mit mittelalterlichen Häusern. Bemerkenswert sind die Fraumünsterkirche wegen ihrer Fenster von Marc Chagall und dem ausgemalten Kreuzgang von Paul Bodmer sowie die Peterskirche, die das grösste Turmzifferblatt Europas (Durchmesser: 8,7 Meter) aufweist. Die gotische Augustinerkirche, die nach der Reformation als Kornlager verwendet wurde, ist seit 1873 Pfarrkirche der Christkatholischen Kirche. Weiter interessant sind der Lindenhof, von dem sich ein schöner Ausblick auf die rechtsseitige Altstadt bietet. Aus neuerer Zeit stammen die städischen Amtshäuser, die im frühen 20. Jahrhundert von Gustav Gull erbaut wurden.
Rund um die Altstadt liegt die Stadt des 19. Jahrhunderts. International besonders bekannt ist die Bahnhofstrasse, die vom Hauptbahnhof zum See führt. Sie ist von grossbürgerlichen Häusern und neueren Geschäftsbauten flankiert. Hier finden sich traditionellerweise zahlreiche Banken, exklusive Boutiquen und Bijouterien. Sehenswert ist insbesondere der Paradeplatz an der oberen Bahnhofstrasse mit den monumentalen Hauptsitz der Grossbank Credit Suisse von 1873 und dem Stammhaus der berühmten Confiserie Sprüngli. Auch der Hauptbahnhof selbst ist wegen seiner erhaltenen alten Bahnhofshalle einen Blick wert. Vor dem Bahnhof befindet sich das Denkmal für Alfred Escher, ein Schweizer Wirtschaftspionier und Initiator des Gotthardbahnbaus. Auf der gegenüberliegenden Seite des Bahnhofs liegt das schlossartige Gebäude des schweizerischen Landesmuseums und dahinter der schöne Platzspitz-Park zwischen den Flüssen Sihl und Limmat. An der Bärengasse in der Nähe des Paradeplatzes findet sich ferner eine Filiale des Landesmuseums zur Geschichte der Stadt Zürich. Am Seeufer findet sich der Sitz der Schweizerischen Nationalbank und zahlreiche repräsentative Bauten aus der Jahrhundertwende. Dazwischen liegt das Zürcher Kongresshaus, einer der bedeutendsten Bauten der Schweizer Moderne der Dreissiger Jahre.
Über der rechtsseitigen Altstadt liegt das Hochschulquartier. Hier dominieren die Hauptgebäude der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) von Gottfried Semper und der Universität. Vom Central-Platz kann man mit der Polybahn, auf die sog. Polyterrasse hochfahren, von wo sich ein wunderbarer Ausblick über ganz Zürich bietet. Zahlreiche Institutsgebäude im Umkreis der Hauptgebäude sind ebenfalls sehenswert, besonders die Sternwarte von Semper und das alte Chemiegebäude der ETH. In der Nähe der ETH liegt die katholische Liebfrauenkirche mit bemerkenswerter Innenausstattung im neoromanischen Stil. Folgt man von der Universität der Rämistrasse Richtung Heimplatz, im Volksmund «Pfauen» genannt, gelangt man zum Rechtswissenschaftlichen Institut der Universität, in dessen Innenhof 2005 ein Bibliotheksbau von Santiago Calatrava eröffnet wurde. Am Heimplatz selbst findet sich das Schauspielhaus, ein Theater mit internationaler Ausstrahlung und das Kunsthaus, mit interessanten Ausstellungen und einer permanent zugänglichen Sammlung mit Schwerpunkten Picasso, Munch, Monet, Giacometti und Chagall. Am Hirschengraben liegt die Häusergruppe Neuberg mit einer sehenswerten Empire-Ausstattung.
Im Vergleich zu anderen Städten gibt es in Zürich wenige Hochhäuser. Bis in die 1950er-Jahre gab es in Zürich kein einziges privates Hochhaus. Anschliessend wurden zurückhaltend einige Hochhäuser bewilligt. Sehenswerte Bauten der Moderne aus den 50er und 60er Jahren finden sich zwischen Bahnhofsstrasse und Schanzengraben an der Sihlporte sowie in der Nähe des Bahnhofs Enge die Schulanlage der Kantonsschulen Freudenberg/Enge. Schwerpunkt aktueller Architektur ist das alte Industriequartier Zürich-West zwischen Langstrasse und Hardbrücke. In diesem Trendquartier finden sich auch zahlreiche Szeneclubs sowie die Schiffbauhalle des Schauspielhauses.
Der Zoo bietet mit der Masoala-Regenwald-Halle eine für Europa einmalige Attraktion. Von den diversen Stadtparks sind insbesondere der (neue) Botanische Garten und der Chinagarten, ein Geschenk der Partnerstadt Kunming am Ufer des Zürichsees sehenswert. Etwas versteckt liegt der Rosengarten des Muraltenguts in der Enge. Im gleichen Quartier findet sich auch der Belvoirpark, der zu den frühesten Landschaftsgärten der Region zählt und mit seiner prachtvollen Aussicht auf See, Stadt und Berge eine Perle unter den Zürcher Parks darstellt. Direkt daneben findet sich das Museum Rietberg in der Villa Wesendonck und Park-Villa Rieter mit Schwerpunkt auf asiatischer und islamischer Kunst.
Die wenigsten Besucher Zürichs wissen, dass die Stadt neben kulturellen und historischen Sehenswürdigkeiten bereits wenige Kilometer ausserhalb des Stadtzentrums mit ursprünglicher Vegetation, anspruchsvollen Bergwanderungen und verschlungenen Pfaden locken kann. An der Albiskette findet sich die Falletsche, ein Erosionstrichter, der langsam wieder mit Vegetation überwuchert wird, aber dennoch immer wieder mit grösseren Abbrüchen von sich reden macht. Verschlungene Pfade wie der Denzlerweg an den Abhängen des Uetlibergs, welcher vom Kolbenhof in fast direkter Linie zum Uto-Kulm führt, und ausschliesslich mit gutem Schuhwerk zu begehen ist, haben etwas Mystisches und lassen den Wanderer die nahe Grossstadt in kurzer Zeit vergessen. Auf der anderen Seeseite finden sich ebenso mystische Wanderungen, ein gutes Beispiel dafür sicherlich der Pfad von der Rehalp zur Trichtenhausener Mühle.