Huelvas Architektur ist ein Spiegel ihrer abwechslungsreichen Geschichte. Das Stadtbild wird geprägt von barocken und neoklassizistischen Bauten, religiösen Gebäuden sowie Überresten der industriellen Vergangenheit, insbesondere aus der britischen Bergbauzeit im 19. Jahrhundert.
Die Catedral de la Merced, erbaut im 17. Jahrhundert, ist ein Wahrzeichen der Stadt. Ebenso eindrucksvoll ist das Kloster La Rábida mit seiner gotisch-mudéjaren Bauweise, das als spiritueller Ausgangspunkt für Kolumbus gilt.
Ein architektonisches Highlight ist der Muelle del Tinto – ein alter, imposanter Eisensteg, der über den Río Odiel führt und heute als Spazierweg und Aussichtspunkt dient. Weitere Sehenswürdigkeiten sind der Parque Moret (größter Stadtpark Andalusiens), das archäologische Museum von Huelva und das moderne Kunstzentrum „Casa Colón“, das auch als Veranstaltungsort genutzt wird.