Molto suggestivo e caratteristico, il centro storico di Martina Franca, dalla singolare bellezza artistica, si presenta agli occhi del visitatore in uno scenografico dedalo di viuzze, bianche casette e incantevoli stradine che trova la sua massima espressione nel complesso della Lama e ove serpeggia la splendida arte barocca e sulle quali si ergono pregevoli palazzi barocchi, dalle stupende balconate in ferro battuto, deliziose ed antiche chiese e caratteristici slarghi, detti 'nghiostre, sulle cui pareti spesso si possono ammirare delle edicole votive, raffiguranti immagini sacre.

In Piazza Roma si erge maestoso il Palazzo Ducale, sede del Municipio e del Museo delle Pianelle, la cui costruzione ebbe inizio nella seconda metà del XVII secolo, per volontà di Petracone V Caracciolo che volle rimaneggiare l'antico castello degli Orsini, risalente alla fine del XIV secolo. Un edificio che è il risultato di combinazioni fra l'arte di derivazione salentina e la produzione di opere di maestri locali. L'ingresso è segnato da un arco con bassorilievi nella trabeazione. Nelle stanze, affrescate da Domenico Carella, sono raffigurate scene bibliche, mitologiche e vita di corte.

Altro caratteristico e scenografico edificio, dal singolare verticalismo della facciata, è il Palazzo Stabile (in Via Masaniello), anticamente sede del partito fascista, scandito in tre piani e presenta, oltre ad un mirabile portale, affiancato da due finestre incorniciate, delle caratteristiche balconate affinate da capitelli decorati ad archetti.

Frequentatissima piazza della città, localmente denominata "u stradòn" e anticamente Piazza del Mercato, Piazza XX Settembre, realizzata alla fine dell'800 per volere del sindaco Fighera, si stende dinanzi al mirabile Arco di Santo Stefano e si affaccia sulla caratteristica Villa Comunale.

A caratteristica pianta triangolare, alla quale si accede oltrepassando l'Arco di S. Stefano, è invece la pregevole Piazza Roma (1668) anticamente denominata Largo Castello (per la presenza dell'antico Castello Orsini) e successivamente Piazza del Popolo.
Al centro della piazza si segnala la bellissima Fontana dei Delfini e, intorno ad essa, si possono ammirare il settecentesco Palazzo Martucci, il maestoso e monumentale Palazzo Ducale ed il lato posteriore dell'Arco di S. Stefano.

In passato intitolata Piazza San Martino, la splendida Piazza Plebiscito, alla quale si accede dopo aver attraversato il noto Corso Vittorio Emanuele, gode della presenza della maestosa Collegiata di San Martino, del significativo Palazzo dell'Università e della contigua Torre Civica.