Die Hagia Sophia (türkisch Aya Sofya), Kirche der Heiligen Weisheit ist, ist das wohl bekannteste Bauwerk der Stadt. Die erste Kirche wurde unter Konstantin erbaut, brannte jedoch im Jahre 404 n. Chr. nieder. Der zweite Bau wurde 7 Jahre später vollendet, jedoch 532 n. Ch. während eines Aufstandes völlig zerstört.
Das heutige Gebäude entstand unter dem Kaiser Justinian nach fünfjähriger Rekonstruktion. Am 27. Dezember 537 konnte der Rohbau eingeweiht werden. Am 7. Mai 558 stürzte die extrem flache Kuppel bei einem Erdbeben ein, wurde aber in den folgenden Jahren 558 - 563 in ihrer heutigen, jedoch etwas veränderten Form wieder hergestellt. Wegen ihrer immensen, nahezu schwerelos über dem freien Hauptraum schwebenden Kuppel galt sie in der Spätantike als achtes Weltwunder. Als am 29. Mai 1453 die Osmanen die Stadt einnahmen, soll Sultan Mehmet Fatih bereits am Nachmittag des Tages den ersten moslemischen Gottesdienst abgehalten haben. In den folgenden Jahren wurde die Kirche zur Moschee umgewandelt.
Die Hagia Sophia diente bis 1932 als Moschee. Auf Anregung Atatürks wurde sie in das heute bestehende Museum umgewandelt und die byzantinischen Mosaiken wieder freigelegt. Um den Protest von Muslimen zu mildern, wurden einige Zeit später große, arabisch beschriftete hölzerne Rundschilder aus dem 19. Jahrhundert mit den Namen Muhammads und der ersten vier Kalifen wieder im Gebäude angebracht. Man bemühte sich um die Wiederherstellung des byzantinischen Zustandes, ohne den muslimischen zerstören zu wollen.

Die Sultan-Ahmet-Moschee (türkisch Sultanahmet Camii) wurde 1609 in Auftrag gegeben und bis 1616, ein Jahr vor dem Tod des Sultans, erbaut. Die Moschee hat als einzige der Welt sechs Minarette. Nur die Hauptmoschee in Mekka hat eines mehr, das angefügt wurde, als die Sultan-Ahmet-Moschee sechs erhielt. Gemäß Hofchronisten hatte der Sultan bei der Auftragsvergabe vom Architekten verlangt, die Minarette zu vergolden. Da das aufzuwendende Blattgold aber das ihm vorgegebene Budget vollkommen überschritten hätte, "verhörte" sich Mehmet Ağa und machte aus dem türkischen Wort altın („Gold“) die Zahl altı („sechs“).

Die Süleymaniye Moschee (Süleymaniye Camii) ist eine der großen Moscheen in Istanbul. Sie wurde im Auftrag von Sultan Süleyman dem Prächtigen in den Jahren 1550 bis 1557 gebaut und ist das Hauptwerk des großen Baumeisters Sinan. Die Moschee hat vier Minarette die andeuten sollen, dass Süleyman der vierte Sultan seit der Eroberung von Konstantinopel war.

Yedi Kule, (türkisch sieben Türme) ist die größte und am besten erhaltene Festung der großen Stadtmauer. Hier am Marmara Meer befand sich das Goldene Tor, dass als Prozessionseingang in die byzantinische Stadt diente. Die Römer und späteren Byzantiner bezeichneten das größte und mehrfach gesicherte Stadttor als Porta Aurea ("Goldenes Tor"), durch das der Kaiser nach gewonnenen Schlachten in die Stadt einzog.

Das Topkapi Sarayı war Jahrhunderte lang der Wohn- und Regierungssitz der Sultane sowie das Verwaltungszentrum des Osmanischen Reiches. Mit dem Bau des Palastes wurde bereits kurz nach der Eroberung Konstantinopels begonnen. Der Palast war mit seiner Größe von über 70 ha eine eigene Stadt. Bis zu 40.000 Menschen lebten in den Räumlichkeiten. Erbaut wurde der Palast auf der Spitze einer Halbinsel. Der Blick vom Palast erlaubt eine unerreichte Panoramaansicht auf Istanbul, den Bosporus und das Goldene Horn. Er ist in vier Höfe unterteilt, die jeweils durch eigene Tore erreicht werden. Seit 1923 ist im Topkapi Saray ein Museum untergebracht. Es beherbergt Sammlungen von Porzellan, Handschriften, Portraits, Gewändern, Juwelen und Waffen aus dem osmanischen Reich, ferner diverse islamische Reliquien, wie Waffen Mohammeds und der ersten Kalifen, eines der ältesten Koranexemplare oder auch Barthaare des Propheten Mohammed. Konservative Muslime fordern deswegen eine Schließung des Palastes für den Tourismus.