Comme dans de nombreuses villes de France, il est possible de retrouver les limites du Vieux Rouen historique, correspondant au tracé actuel des boulevards qui remplacèrent les remparts. C'est à l'intérieur de ces limites que l'on trouve la plus grande partie des maisons et monuments inscrits ou classés par les monuments historiques : 227 au total, ce qui place Rouen parmi les six premières villes de France en matière de richesse patrimoniale et cela malgré la destruction totale de nombreux monuments classés lors de la Seconde Guerre mondiale.
Rouen est une des villes les plus hétérogènes de France du point de vue architectural : hétérogénéité des époques, mais aussi des matériaux (les pans de bois, la pierre, la brique ou le béton pour les immeubles de la reconstruction), des formes ou des couleurs. Rouen incarna d'ailleurs le modèle de la ville romantique, célébré par Victor Hugo dans un célèbre poème. Cette variété aurait pu être mise à mal par les importantes destructions de la Seconde Guerre mondiale, qui entraînèrent la disparition des quartiers situés entre la Seine et la cathédrale, parmi les plus appréciés des touristes avant-guerre : approximativement un quart de la ville ancienne partit ainsi en fumée. Dans l'ensemble, la reconstruction respecte pourtant les particularités de la vieille ville et tente de proposer une certaine irrégularité des tracés et des formes. Il faut d'ailleurs la distinguer nettement de certains projets immobiliers consécutifs à des destructions volontaires au cours des années 1960-70 : c'est le cas des tours du front de Seine, des immeubles modernes qui rompent l'harmonie de la rue Eau-de-Robec (rue empruntant l'ancien cours de la rivière qui fut détournée) sur une partie de son tracé et des immeubles groupés autour de la place de la Pomme d'Or, derrière le jardin de l'hôtel de ville.
Au XXI e siècle, la ville conserve près de 2 000 maisons à pans de bois dont un millier ont déjà été restaurées. Rouen reste le plus riche témoignage de l'architecture à pans de bois en Normandie. Les plus anciennes, une centaine, sont antérieures au XVI° siècle, certaines datant même du XIV° siècle, voire antérieurement. Elles sont reconnaissables à leur structure en encorbellement, interdite en 1520 à cause de son rôle supposé dans la propagation des incendies et du rôle attribué au mauvais air dans la propagation de la peste : quelques beaux exemples subsistent rue du Gros-Horloge ou rue Saint-Romain. D'autres sont beaucoup plus récentes puisque l'on construit encore des maisons à pan de bois au XVIII° siècle, et même au XIX° siècle. On trouve ainsi de nombreuses maisons de tanneurs datant de cette période, et caractérisées par la présence de greniers-étentes autrefois ouverts sur la rue, rue Eau-de-Robec. Avec d'autres rues tout aussi remarquables, comme les rues Damiette ou Cauchoise, elles appartiennent aujourd'hui au secteur sauvegardé, un des premiers créés en 1964 par la loi Malraux.
La visite du Vieux Rouen se termine par la statue de Pierre CORNEILLE trônant devant l'opéra.
