• Le château fort : Le château de Dourdan, achevé en 1222 par Philippe Auguste, succède à un édifice de bois datant de Hugues Capet. Son plan régulier est caractéristique du système philippien. En Île-de-France, Dourdan est une des seules forteresse du XIII^e siècle qui ait conservé l'essentiel de ses structures : donjon, tours, fossés secs… A partir de 1672, le château fut transformé en prison royale par Philippe d'Orléans. Devenu prison départementale à la Révolution Française, il abrite des prisonniers jusqu'en 1852. Il est alors acheté, puis légué à la famille Guyot en 1864. Joseph Guyot passe sa vie à le restaurer et l'aménager. L'ensemble est classé Monument Historique depuis 1964.
• Le donjon : Symbole du pouvoir royal, le donjon est de forme circulaire, à trois niveaux. C'est un remarquable exemple d'architecture militaire, aux belles voûtes d'ogives. Il a une hauteur de 26 mètres. La partie supérieure du donjon qui comprenait des hourds, ainsi qu'un toit en poivrière, a disparu. Il reste désormais une terrasse d'où l'on peut admirer une vue splendide sur l'ensemble de la ville de Dourdan et de ses environs.
• Le musée du château : Dans la cour du château se trouve le musée municipal aménagé dans un ancien grenier à sel du XVIII^e siècle construit par le marquis de Verteillac. Transformé un siècle plus tard en habitation par le propriétaire du château, Joseph Guyot, cette demeure a conservé une grande partie de son décor néo-gothique et éclectique. Ce musée, label musée de France, abrite des collections de grande qualité, témoignages du patrimoine de Dourdan.

• Poteries archéologiques : gallo-romaines et médiévales.
• Maquette du château fort.
• Fonds provenant de l'ancien Hôtel Dieu de Dourdan : pots de pharmacie, mobilier, peintures anciennes dont une Vierge à l'enfant du XVI^e siècle attribuée à Coeck van Aelst.
• Estampes, tableaux, sculptures du XVI^e au XX^e siècle.