Многочисленные архитектурные сооружения Троице-Сергиевой Лавры выстроены лучшими зодчими страны в XV—XIX веках. Ансамбль монастыря включает более 50 зданий различного назначения. В лавру приезжают верующие, паломники и просто туристы со всего мира, путешествующие по Золотому Кольцу России.
Основные достопримечательности Сергиева Посада сосредоточены в Троице-Сергиевой лавре. Неправильный многоугольник, занимаемый лаврой, ограничен трехъярусными кирпичными стенами длиной 1,5 км, высотой до 14 метров и толщиной до 6 м. Сегодняшний вид это сооружение получило в середине XVII века, когда стены были модернизированы. Крепость имеет 4 восьмигранные башни по углам и 7 четырехгранных башен в пролетах. Открытые и незастроенные пространства перед стеной подчеркивают ее величие (лучшая точка обзора — с Красногорской площади). Башни выдвинуты вперед относительно стен, что обеспечивало ведение флангового и перекрестного огня. Под одну из башен поляки вели подкоп (во время осады в XVII веке), однако его вовремя заметили и подорвали.
Главная достопримечательность лавры — белокаменный Троицкий собор (1422), украшенный иконами Андрея Рублева. Ранее в соборе были и Рублевские фрески, которые со временем заменили, так как они значительно обветшали. Собор является композиционным центром, и остальные постройки возводились "с оглядкой" на него. Собор является первым каменным зданием на территории монастыря.
Троицкий собор из белого камня — самое раннее сооружение в нынешнем монастыре, выстроенный в 1422 году на месте деревянного одноименного храма; один из немногих сохранившихся образцов московского белокаменного зодчества XIV—XV веков. Вокруг Троицкого собора постепенно сформировался архитектурный ансамбль Лавры.
Троицкий собор Троице-Сергиевой лавры построен преемником основателя монастыря Никоном «в честь и похвалу» преподобному Сергию Радонежскому, а заложен в год прославления последнего во святых. Над иконостасом собора работали знаменитые русские иконописцы Андрей Рублёв и Даниил Чёрный; для этого иконостаса была написана Рублёвым икона «Святая Троица». Примечательно живописное многоярусное завершение собора.
В 1476 году на месте деревянного храма псковские мастера возвели каменную Духовскую церковь. Духовская церковь — необычайно стройное, легкое и устремленное ввысь сооружение. В основании храма расположена открытая звонница на шести круглых приземистых столбах. В пролетах звонницы на дубовых брусьях висят колокола. В древности Духовская церковь использовалась и для наблюдения за окрестностями. В случае опасности полагалось звонить в колокол, оповещая всю братию и прилегающий посад.
По повелению Ивана Грозного и на его же средства в память о покорении Казани, в Троице-Сергиевой лавре по образцу главного собора Московского Кремля был возведен Успенский собор. Это величественный шестистолпный храм с пятью тесно посаженными главами. Сегодня он является доминантой всего комплекса, занимая географически центральное место в лавре. В работе над иконостасом принимал участие Симон Ушаков. Фрески выполнены в 1684 году Дмитрием Григорьевым и другими. К северо-западному краю собора примыкают могилы Бориса Годунова и его семьи, над которыми в 1780 году была сооружена шатровая палатка (не сохранилась). С юго-западной стороны к Успенскому собору примыкает так называемая Надкладезная часовня, сооружённая в нарышкинском стиле (конец XVII века).
Одна из архитектурных доминант в Троице-Сергиевой лавре — монастырская трапезная с церковью Сергия Радонежского (построена в 1686—1692 годах) в южной части Лавры — почитается одним из лучших образцов московского барокко. Росписи внутри трапезной относятся к XIX веку. Резной позолоченный иконостас (XVII век) в Сергиевской церкви был поставлен в 1948 году из разрушенного московского храма Николы «Большой Крест», что у Ильинских ворот. В 1956 году в трапезной палате освящены приделы: северный — в честь святителя Иоасафа Белгородского и южный — в честь преподобного Серафима Саровского.
Царские чертоги (XVII век) — богато украшенное здание с наличниками из изразцов, предназначавшееся для приема царских особ, однако с 1814 года стало использоваться для подготовки духовных кадров. Здесь размещалась духовная академия. Царские чертоги у северной стены Лавры служили покоями, в которых жил царь Алексей Михайлович во время своих приездов в монастырь. К XVII веку также относятся братские кельи на юго-востоке монастыря (1640, Предтеченский и Варваринский корпуса) и Экономический корпус.
Отдельных слов заслуживает колокольня. Строили ее 28 лет и закончили к 1769 году. Колокольня несла на себе 42 колокола, самый большой из которых весил 4000 пудов. Высота колокольни — 88 метров. Построенная по канонам классической архитектуры, колокольня производит впечатление отлично найденными пропорциями ярусов и гармоничным сочетанием плоскостей стен и арочных проемов. Венчает здание необычное завершение в форме раковины. Колокольня — последняя по времени значительная монастырская постройка, своеобразный финальный аккорд уникального архитектурного ансамбля Троице-Сергиевой лавры. Крупнейшие колокола были восстановлены в 2002-2004 годах: самый большой колокол в России — "Царь" (вес 72 т); "Благовестник" (35,5 т); "Первенец" (27 т).
Ряд интересных сооружений создан на территории Лавры и в XVIII веке: небольшая Михеевская церковь рядом с трапезной, выросшая в 1734 году над местом погребения Михея Радонежского; восьмигранная барочная Смоленская церковь (церковь Одигитрии), построенная, вероятно, архитектором Ухтомским в 1746—1748 годах на средства графа А. Г. Разумовского (предание связывало её постройку с тайным браком императрицы Елизаветы Петровны с последним), обладает четырьмя широкими каменными лестницами, расположенными по периметру, и каменными балюстрадами. Поставленный после возобновления Лавры иконостас в Смоленской церкви — из уничтоженной московской церкви Параскевы Пятницы, что на Пятницкой улице.
План Троице-Сергиевой Лавры на карте:
Сооружения XIX века на территории Троице-Сергиевой Лавры незначительны (корпуса Московской Духовной академии с академическим Покровским храмом (1870) и Церковно-археологическим кабинетом); за юго-западными стенами, в Пафнутьевом саду, расположены здание бывшей богадельни (1895), которое теперь используется в качестве помещения Московской Духовной академии, и Странноприимный дом (1892). В конце 1980-х годов был построен новый актовый зал Академии и новый спальный корпус. Архитектурный ансамбль Троице-Сергиевой Лавры находится под охраной ЮНЕСКО.