Palafolls ha sabut combinar modernitat i història en el seu ric patrimoni arquitectònic. El principal atractiu del municipi és el castell, una de les obres medievals més importants que es conserven a Catalunya. Les restes visibles són el resultat d'un conjunt de reformes i ampliacions al voltant d'una construcció primitiva.
Es pot dividir en tres recintes. El primer, el centre del castell i l'antiga torre de l'homenatge, és aproximadament del segle X. El segon, on hi ha el pati d'armes i la capella, es va construir pels volts del segle XIII. El tercer i últim, a la part més exterior de la fortificació, correspon al segle XVI.
El molí d'en Puigvert, antic edifici del qual es conserva el rec i la maquinària, és d'un sol cos i de grans dimensions. Al darrere s'hi ha construït un cos nou de planta quadrada per ubicar-hi Agrocultura (dipòsit-arxiu del Museu Etnològic).
Can Vall de Juli és un conjunt compost per una masia i una torre de guaita. La masia, de planta rectangular, consta de planta baixa i pis amb el carenat perpendicular a la façana principal. Conserva un portal rodó dovellat i una finestra gòtica d'arc conopial.
L'església parroquial de Sant Genís de Palafolls, al poble de Sant Genís, és d'origen romànic. L'edifici té una sola nau coberta amb volta de canó; al costat nord, una altra nau, i al sud, una capella amb absis semicircular. Té una torre de defensa de planta circular a la part dreta.
Però Palafolls ha sabut donar un caire únic al centre del municipi a partir d'obres d'arquitectes contemporanis. D'aquesta manera, destaca l'obra més moderna del Maresme, situada al costat de la plaça de Joaquim Ruyra. Es tracta del pavelló poliesportiu conegut com el Palauet, dissenyat per l'arquitecte japonès Arata Isozaki, que és el resultat d'un primer esbós del Palau Sant Jordi de Barcelona.
Un altre exemple d'aquestes construccions és l'edifici del MID (seu de l'escola de música), on destaca l'escultura d'un piano al sostre.