Die Mathildenhöhe, mit 180 Metern über NN die höchste Erhebung der Darmstädter Innenstadt, war schon im 19. Jahrhundert eine Gartenanlage des großherzoglichen Hofes und wurde 1833 im Stil eines Englischen Landschaftsparks umgestaltet. Dabei entstand der heute noch erhaltene Platanen­hain. Der Garten wurde nach Mathilde Karoline Friederike von Wittelsbach, der Gemahlin Großherzogs Ludwig III., benannt. In den Jahren 1877 bis 1880 wurde auf der Mathildenhöhe ein Wasserreservoir zur Wasserversorgung Darmstadts und 1897 die Russische Kapelle erbaut. 1897 entstand ein Bebauungsplan von Karl Hofmann (Architekt). Die Bebauung der südlichen Mathildenhöhe durch die von Großherzog Ernst Ludwig 1899 gegründete Künstlerkolonie führte ab 1900 zu der heutigen Gestalt, die durch den Hochzeitsturm von 1906 und das Ausstellungsgebäude aus dem Jahre 1908 (auf dem Wasserreservoir stehend), jeweils vom Architekten Joseph Maria Olbrich entworfen, beherrscht wird. Unter der Mathildenhöhe liegen die Darmstädter „Katakomben“. Diese Bezeichnung ist eigentlich falsch für die Gewölbekeller, Tunnel und Gänge, die sich unter Tage zwischen Dieburger Straße und Lucasweg befinden und sich bis zur Mathildenhöhe ziehen. Während es sich bei Katakomben um Leichengewölbe handelt, wurde diese Anlage geschaffen, um Bierkeller aus dem 19. Jahrhundert zu beherbergen. Weil Darmstadts Einwohnerzahl von 10.000 Menschen um 1800 auf 70.000 „bierdurstige Kehlen“ um das Jahr 1900 wuchs, wurde es eng in den Lagerhallen der zwölf kleinen Brauereien, die sich im Watzeviertel angesiedelt hatten. In die Felsen an und unter der Mathildenhöhe wurde daraufhin ein ausgeklügeltes System von Gewölben geschlagen. Das weiche Gestein bot den Vorteil die Temperatur im Bierlabyrinth konstant bei neun Grad Celsius zu halten. Wurden niedrigere Temperaturen benötigt, schlug man des Winters Eis im Woog und schüttete es in sogenannte „Kühldome“, zur Oberfläche hin offene, kuppelförmige Höhlen, wodurch die Fässer auf vier Grad herunte

Die Darmstädter Künstlerkolonie war einerseits eine größtenteils mäzenatisch finanzierte Gruppe von Künstlern, die zwischen 1899 und 1914 – idealerweise bei übereinstimmenden künstlerischen Anschauungen – gemeinsam tätig waren. Andererseits bezeichnet der Begriff auch die Wirkungsstätte und die von den Künstlern errichteten Bauten auf der Mathildenhöhe in Darmstadt, in denen diese lebten und arbeiteten.

Der Herrngarten ist Darmstadts ältester Garten mitten in der Stadt.

Das Darmstädter Glockenspiel ist eines der Wahrzeichen der Wissenschaftsstadt Darmstadt südlich von Frankfurt. Das aus 30 Glocken bestehende Spiel befindet sich seit dem 17. Jahrhundert im Glockenturm des Residenzschlosses, das heute zur Technischen Hochschule (TU) gehört. Das Glockenspiel schlägt die Uhrzeit. Zusätzlich spielt es zu jeder vollen Stunde ein zum jeweiligen Kirchenjahr passendes geistliches Lied, zu jeder halben Stunde ertönt ein zur jeweiligen Jahreszeit passendes weltliches Lied. Seit jeher ist das Darmstädter Glockenspiel bei den Bewohnern der kreisfreien Stadt sehr beliebt. So wird es beispielsweise auch in der ersten Szene der Darmstädter Lokalposse Datterich von Ernst Elias Niebergall erwähnt.

Die Pauluskirche ist eine evangelische Kirche in Darmstadt. Sie wurde in den Jahren 1905–1907 nach Entwürfen des Architekten und Professors für Städte- und Kirchenbau Friedrich Pützer errichtet.

St. Ludwig ist die katholische Hauptkirche von Darmstadt. Ihre markante Kuppel erhebt sich an exponierter Stelle oberhalb des Stadtzentrums am Ende der boulevardartigen Wilhelminenstraße. Im Volksmund wird die Ludwigskirche auch als Käseglocke bzw. „Kääsglock“ bezeichnet.