Gamlebyen i Molsheim er godt bevart og inneholder mange gamle hus og bygninger med typisk alsasisk arkitektur. De mest kjente bygningene er fra middelalderen, fra renessansen, den barokke kirken , som er så stor at den kunne ha plass til hele byen da den ble bygget, og det klassiske . Det tidligere klosteret , som delvis ble ødelagt under den franske revolusjonen har i dag et museum.