La parte más atmosférica de la ciudad es el Viejo Santiago. El Parque Céspedes constituye el centro político, religioso, administrativo y social más importante de la ciudad. La atractiva plaza es un lugar elegante con árboles altos, faroles de gas y bancos de hierro. En su perímetro se ubicaron por disposición de las Leyes de Indias, los edificios representativos del poder: Ayuntamiento, Catedral, la casa de los gobernadores y las mansiones de las principales familias del pueblo. El Parque Céspedes está dominado por su catedral con dos torres gemelas. Una basílica fue construida en este lugar en 1528, pero lo que se ve fue reconstruido a principios del siglo XIX después de una serie de terremotos e incendios.

Ubicado frente al Parque Céspedes, el Museo del Ambiente Histórico Cubano es uno de los museos más importantes de Santiago de Cuba. El museo está constituido por dos casas antiguas que fueron construidas en diferentes épocas. Una es del siglo XVI, mientras que la otra es del siglo XIX, y ambas muestran el modo de vida de los siglos en que fueron construidas. La casa más antigua fue construida en 1515 y es una joya de la arquitectura colonial. Era la casa del gobernador Diego Velázquez y la Casa de Contratación y Fundición de Oro. Después de varios cambios, la casa fue restaurada en 1965 y el espacio se dedicó a mostrar el modo de vida de los siglos XVI, XVII y XVIII. La casa más moderna data del primer tercio del siglo XIX y perteneció a una familia local llamada Quesada. Esta casa es a la manera de la vida del siglo XIX,  con una serie de habitaciones tipo pasillo, el patio del siglo XIX y el garaje.

El Parque Histórico Abel Santamaría se compone de un museo, una biblioteca y un monumento en el lugar en el que se encuentran las ruinas del antiguo Hospital Civil Saturnino Lora. El museo del recinto que une a todos estos edificios fue inaugurado en 1973 con motivo del 20 aniversario del asalto al Cuartel Moncada y exhibe la historia relacionada con el famoso asalto y el juicio de Fidel Castro. El monumento se inauguró en 1979 en memoria de Abel Santamaría y sus colegas que fueron torturados y asesinados después del fallido asalto. Tiene cuatro caras en las que hay una esfinge de José Martí, otra de Abel Santamaría, seis bayonetas que simbolizan la justicia; la estrella solitaria y un verso del Himno Nacional. La cortina de agua que parece soportar el compuesto simboliza los ideales de los jóvenes de la Generación Centenaria.

Esta mansión hispano-colonial fue el lugar de nacimiento del poeta José María Heredia, quien, por sus escritos independentistas, es considerado el primer poeta nacional de Cuba. Heredia murió en 1839 a la edad de 36 años mientras estaba exiliado en México. La casa, solo una fracción de su tamaño original, muestra muebles de época y algunas de las obras y pertenencias del poeta. El patio interior tradicional de la casa está plantado con árboles y plantas -incluyendo naranja, mirto, palma y jazmín- asociados con los versos de Heredia. Una placa de mármol en la fachada de la casa de Heredia extrae una de las obras más famosas del poeta, "Niágara".