Cartagena beeindruckt durch ihre architektonische Vielfalt, die von römischen Ruinen über mittelalterliche Festungen bis hin zu modernistischen Gebäuden reicht. Das römische Theater, das erst in den 1980er Jahren entdeckt wurde, zählt zu den besterhaltenen in Spanien und ist ein Muss für jeden Besucher. Es ist heute Teil eines Museums und wird gelegentlich als Veranstaltungslocation genutzt.
Die Altstadt beherbergt zahlreiche modernistische Bauten aus dem späten 19. und frühen 20. Jahrhundert. Besonders sehenswert sind das Rathaus (Palacio Consistorial), das Gran Hotel und die Casa Maestre. In Kombination mit breiten Promenaden und gepflegten Plätzen ergibt sich ein harmonisches Stadtbild.
Weitere Highlights sind das Castillo de la Concepción mit Panoramablick über den Hafen, das Museo Naval mit dem legendären Peral-U-Boot sowie der Archäologische Park Molinete. Auch Naturfreunde kommen auf ihre Kosten: Der Naturpark Calblanque und die Klippen von Cabo Tiñoso bieten atemberaubende Ausblicke und Wandermöglichkeiten.