Центр города сформирован вокруг вокзала (1899-1900). В восточной части города - церковь Гребневской Богоматери (1802; классицизм). Сохранилось здание конторы бывшего кирпичного завода В.И. Якунчикова (1887; ныне краеведческий музей).

В 1 км западнее Одинцово, в селе Акулово, - Покровская церковь (1807) и дом причта (1807).

В 7 км к западу от Одинцово - бывшая усадьба Перхушково. Сохранилась Покровская церковь (1756; барокко) и двухэтажный главный дом (1750-60-е гг., перестроен в 1830-е гг.).

Археологические памятники: городища - Барвихинское (начало 1-го тысячелетия н.э. - 5-7 вв.) у посёлка Барвиха, на левом берегу р. Самынка; Бушаринское (1-7 вв.) у деревни Бушарино, на правом берегу р. Сетунь; Дунинское (начало первого тысячелетия н.э. - 5-7 вв.) у деревни Дунино, на правом берегу р. Москва и др.