En byggnad med ett synnerligen högt kulturhistoriskt värde kan skyddas som byggnadsminne av länsstyrelsen. Äldst av dessa i Norrköping är Johannisborgs slottsruin. Slottet började byggas 1613 som hertigresidens och försvar för staden. I dag återstår bara porttornet. Hedvigs kyrka uppfördes av Tyska församlingen och invigdes 1673.
I början av 1700-talet anlades en hälsobrunn vid Himmelstalund och de äldsta delarna av Himmelstadlunds herrgård och brunnsmiljö är från 1730-talet. Den timrade Bergslagsgården vid Skvallertorget uppfördes senast 1743 av Margareta Eckhoff som drev handelsrörelse där.
Sockermästarens bostad vid Gamla Rådstugugatan uppfördes för sockerbruket Gripen 1741 intill fabriksbygganden. Eschelsonska och Waseska husen vid Gamla torget byggdes omkring 1740. De har fått namn efter Olof Eschelson, som drev såpfabrik i kvarteret på 1800-talet, och glasmästaren Erik Wase.
Det äldsta Holmentornet byggdes 1629 och dagens torn uppfördes 1750. Det var ingången till Holmens bruk. Sjukhusbyggnaderna i kvarteret Varvet var Norrköpings tredje och fjärde lasarett. Det mindre uppfördes som bostadshus 1752 och det större från 1831 var det första som byggdes som sjukhus.
W-Sexhuset på Saltängsgatan är enligt uppgift byggt 1760 och ägdes under slutet av 1800-talet av ordenssällskapet W:6. Hedvigs prästgård flyttades till Fleminggatan 1782 och beboddes länge av en tysk och en svensk präst.
Gamla Tullhuset byggdes i en våning i tegel år 1784 och ersatte då ett tidigare tullhus av timmer. Ringborgska huset vid Carl Johans park uppfördes 1784 i gustaviansk stil.
Stenhuset på Saltängen byggdes 1784 över en av källarna till Louis De Geers praktfulla palats som hade eldhärjats 1711. Norrköpings fängelse från 1790 var ursprungligen ett spinnhus där de intagna kvinnorna arbetade i Drags fabriker.
Gamla Stadshuset vid Carl Johans park stod klart 1803. Det användes för representation och festligheter och där sammanträdde stadsfullmäktige till 1910. Hörsalen var S:t Johannes kyrka fram till 1906. En rad kyrkor har avlöst varandra här och den nuvarande byggnaden är från 1827.
Bergsbrogården och Knäppingen vid Västgötegatan är från 1750 respektive 1812. Fagerströmska gården med restaurang Knäppingen har senmedeltida källarvalv. Swartziska huset i Knäppingsborg uppfördes som kontors- och bostadshus för Johan Swartz, ”Norrköpingskungen”, år 1842.
Norrköpings synagoga invigdes 1858 sedan den judiska församlingen vuxit ur den gamla synagogan vid Fleminggatan. De Geerskolan vid Södra Promenaden stod färdig 1862 och var ett av de första skolhusen som uppfördes efter folkskolereformen.
von Leesen-Ribbingska huset vid Drottninggatan uppfördes i nyrenässansstil 1862 som bostadshus åt Jacob Leesen som drev sockerbruket Gripen. Norrköpings Centralstation invigdes samtidigt som stambanan mellan Norrköping och Katrineholm 1866.
Gamla gymnastikhuset stod färdigt 1868 och uppfördes till det nya läroverket. Det var Norrköpings första egentliga gymnastikhall. Gamla tingshuset och cellfängelset vid Rådhuset var del i en numera riven, större anläggning från 1800-talet med domstol, kansli, cellfängelse och polishus.
Tingshuset byggdes 1902 för Björkekinds, Östkinds, Lösings, Bråbo och Memmings domsaga och utgör numera den äldre delen av Norrköpings tingsrätts lokaler. S:t Olofsskolan byggdes 1908 efter ritningar av Carl Bergsten.
Även Skandinaviska Banken – ett av flera bankpalats vid Drottninggatan – från 1908 är Carl Bergstens verk. Teatern tillkom på initiativ av ett privat teaterbolag med grosshandlaren Helge Ehrenborg i spetsen och stod färdig 1908.
Rådhuset uppfördes 1907– 1910 med Isak Gustaf Clason som arkitekt. Diskussioner om ett nytt rådhus hade pågått sedan 1700-talet. Lithografiska AB var ett av landets främsta tryckerier och byggde 1909–1911 Lithografen, ritad av Carl Bergsten.
Televerkets hus vid Drottninggatan är uppförd i nationalromantisk stil 1912 och är en av 14 samtida teleborgar runt om i landet. Strykjärnet byggdes 1916–1917 som bomullsväveri för Holmens Bruk.
Linghallen uppfördes 1925 som ny gymnastikhall för läroverket och fyra år senare byggdes Norrköpings tennishall vid tre befintliga utomhusbanor i Idrottparken.
Sverre Fehns Nordenvilla är Norrköpings yngsta byggnadsminne. Den norske arkitekten Sverre Fehn ritade den till utställningen ”Nordisk Villaparad” 1963 och den var klar året därpå.