Nejdůležitějším objektem na Staroměstském náměstí je Staroměstská radnice. Stojí v samém středu města jako symbol jeho samostatnosti. Na svém průčelí nese hrdé heslo Praga caput regni – Praha hlava království. Radnice, jak ji známe dnes, vznikla sloučením postupně kupovaných či darem získaných měšťanských domů, které byly během staletí několikrát upravovány. Její ozdobou je mohutná hranolová věž, ve které je nejen radniční arkýřová kaple, ale především proslulý orloj.

Severní stranu náměstí tvořilo novogotické radniční křídlo, to bylo zničeno při bojích za Pražského povstání v květnu 1945, na samém sklonku II. světové války. Trosky byly odstraněny, ponechán byl pouze fragment jako připomínka a výstraha. Kříže v dlažbě připomínají krvavou Staroměstskou exekuci 21. června 1621.

Z jižní uliční fronty vyniká svoji malovanou fasádou dům U Kamenné Panny Marie čp. 552, postavený v roce 1897 pro Štorchovo nakladatelství. Ve východní uliční frontě stojí dům U Kamenného zvonu čp. 605, kterému byla nedávno vrácena jeho gotická podoba. Dále je tu palác Golz-Kinských čp. 606.

Na severní straně náměstí zůstal z původní zástavby pouze objekt bývalého konventu paulánů čp. 903. Ostatní zde stojící domy byly zbořeny při asanaci na přelomu 19. a 20. století. Na jejich místě teď stojí palác bývalé Pražské městské pojišťovny čp. 932 a 934.

Sakrální architekturu na náměstí důstojně zastupuje gotický kostel Panny Marie před Týnem a barokní kostel sv. Mikuláše.

V prostoru náměstí stojí rozměrný pomník Mistra Jana Husa, dílo sochaře Ladislava Šalouna. Odhalen byl 6. července 1915.