Die wichtigsten vorromanischen Sehenswürdigkeiten der Stadt entstanden unter der Herrschaft Alfonso II. zwischen 791 und 842. Die gesamte Altstadt Oviedos kann als eine einzige Fußgängerzone betrachtet werden. Aufgrund dieser Tatsache sind die wichtigsten Sehenswürdigkeiten, wie Universität, Kathedrale, der Palast des Markgrafen von San Félix, sowie der Palacio Camposagrado aus dem 18. Jahrhundert leicht zu erreichen und zu besichtigen. Ein weiteres Charakteristikum sind die so genannten "chigres", Apfelweinschenken, die an jeder Ecke zu finden sind und in die man unbedingt einkehren sollte.
Die spätgotische Kathedrale (Basílica del Salvador) sticht vor allem durch ihren hohen Turm hervor. Sie wurde zwischen 1388 und 1498 errichtet. Der 82 Meter hohe Turm, das Rosettenfenster und der Säulengang am Eingang dieses spätgotischen Bauwerks beherbergen die wichtigsten Symbole Asturiens.
Das Innere präsentiert in der Capilla Mayor ein wunderschönes Retablo von Gerald von Brüssel und Juan de Balmaseda aus dem Jahr 1520, welches das Leben Jesu nachzeichnet. Hier liegt auch die Grabstätte des Bischofes Arias de Villar. Weitere Gräber, wie etwa das der Heiligen Eulalia und eines asturischen Königs aus dem 8. Jahrhundert befinden sich in der Capilla de Santa Eulalia.
Die San Miguel-Kapelle oder Heilige Kammer beherbergt die Heilige Truhe (Arca Santa), das Engelskreuz (Cruz de los Ángeles) und das Siegeskreuz (Cruz de la Victoria). Diese besonderen Reliquien wurden von den Pilgern auf ihrer Durchreise nach Santiago de Compostela besucht. All diese Symbole sind geichzeitig auf dem Wappen Oviedos dargestellt. Unter der Cámara Santa befinden sich verschiedene Gräber aus dem 12. Jahrhundert. Umkreist man die Kathedrale sieht man den Palacio Episcopal, der zwischen dem 16. und 18. Jahrhundert errichtet wurde.
Weitere nennenswerte Gebäude sind die Kirche San Tirso, das Museum für Schöne Künste (Museo de Bellas Artes) oder das Museum für Archäologie. All diese liegen im Vicente-Kloster. Das Museum für Schöne Künste stellt Gemälde aus Renaissance und Barock aus, aber auch zeitgenössische Kunst asturianischer Künstler.
Im Archäologischen Museum haben die Besucher die Möglichkeit, präromanische Funde des 8.-10. Jahrhunderts aus der nahen Umgebung Oviedos zu bewundern. Ab der Bronzezeit bietet das Museum prähistorische, römische, westgotische und romanische Kollektionen. Durch einen Bogendurchgang gelangt man auf die Plaza Feijido, wo sich die Kirche Santa María la Real aus dem 16. Jahrhundert befindet.
Weitere präromanische religiöse Bauten sind etwa Santa María del Naranco, San Miguel de Lillo oder San Julián de los Prados. Neben der Heiligen Kammer der Kathedrale, Santa Cristina de Lena und der Foncalda, wurden auch diese Gebäude bereits von der UNESCO zum Weltkulturerbe erklärt.