Barcelona hat eine weit zurückreichende Geschichte was die Architektur anbelangt mit vielen Gebäuden im Gothischen Viertel, die bis ins Mittelalter zurückgehen. Barcelona hat auch mehrere architektonische Meisterwerke zu bieten, die unter dem Schutz des Weltkulturerbes stehen, wie z. B. der Palau de la Música Catalana und das Hospital de Sant Pau, konstruiert von Lluís Domènec i Montaner. Auch die Meisterwerke des weltberühmten Architekten Antoní Gaudí wie z. B. der Park Güell, die Casa Milà, die Casa Vicens, die Sagrada Família, die Casa Batlló oder die Krypta in Colonia Güell.

Antoni Gaudí ist wahrscheinlich am bekanntesten für seinen besonderen Stil und seine unvollendete Kirche, die Sagrada Familia, welche angefangen wurde im Jahre 1882. Er widmete mehr als 40 Jahre seines Lebens dem Design und dem Bau dieser Kirche, bevor er im Jahre 1926 starb. Die Kirche soll im Jahre 2026 beendet werden.

Zwei weitere sehr bekannte Architkekten sind Lluís Domènech i Montaner, welcher den Palau de la Música Catalana entwarf, das Hospital de Sant Pau und die Casa Lleó Morera und natürlich nicht zu vergessen Josep Puig i Cadafalch, wessen Casa Ametller auf der Passeig de Gràcia zu sehen ist. Pünktlich zu den Olympischen Sommerspielen im Jahre 1992 wurden das Hotel Arts und sein Zwillingsturm der Torre Mapfre gebaut, welche Barcelona zum Höhepunkt der Avantgarde Architektur gemacht haben. Der ebenso berühmt-berüchtigte Torre Agbar hat eher widersprüchliche Meinungen hervorgerufen. Aufgrund seiner unüblichen Art hat dieses Gebäude viele verschiedene Spitznamen, nicht nur seitens der Einheimischen, sondern auch seitens der Touristen.