Det historiske midtpunktet i Vilnius, gamlebyen, er en av de største i Øst-Europa (3,6 km²). De mest verdifulle historiske og kulturelle bygningene er konsentrert her. Bygningene i gamlebyen, som teller rundt 1500 – ble bygget gjennom flere århundrer og er derfor en samling av mange forskjellige arkitektoniske stilarter. Selv om Vilnius ofte kalles en barokkby, vil man også finne mange bygninger i gotisk arkitektur, renessanse og andre stilarter. De viktigste severdighetene i byen er Vilnius slottskompleks med Storfyrstens slott og Katedralplassen, som symboliserer hovedstaden. Sammen utgjør de også inngangen til det historiske sentrum.