Das Herzstück der Stadt ist der runde Marktplatz, von dem acht Straßen im 45-Grad-Winkel abgehen – ein Stadtgrundriss, der 1732 von Christoph Julius Löwe entworfen wurde und bis heute gut erkennbar ist. Rathaus und Stadtkirche flankieren den Platz. Die Stadtkirche hat eine Aussichtsplattform und ist in den Sommermonaten für Besichtigungen geöffnet; im gleichen Zeitraum findet dort ein Orgelsommer statt.
Vom Marktplatz führt der Weg in wenigen Minuten zum Schlossgarten Neustrelitz, der nach zehnjähriger Restaurierung 2019 wiedereröffnet wurde. Die barocke Gartenanlage wurde im 19. Jahrhundert nach Plänen von Peter Joseph Lenné erweitert und enthält eine Götterallee, einen Hebetempel, den Märchenbrunnen von Albert Wolff und eine Gedächtnishalle für Königin Luise von Preußen. Das Residenzschloss selbst brannte 1945 ab und wurde 1949 abgerissen, die Gartenanlage blieb erhalten.
Am Rand des Schlossgartens steht die Orangerie Neustrelitz in der Schlossstraße 12/13. Das Gebäude wurde ab 1753 als Winterquartier für tropische Pflanzen errichtet und zwischen 1840 und 1842 von Friedrich Wilhelm Buttel, einem Schüler Schinkels, zum klassizistischen Gartensalon umgebaut. Nach einer Grundinstandsetzung, die bis März 2024 dauerte, ist die Orangerie heute Restaurant und Veranstaltungsort. 1822 blühte hier erstmals in Deutschland eine Strelitzie. Ebenfalls im Schlossgarten-Areal befindet sich die neugotische Schlosskirche mit ihren zwölf schlanken Türmen, die von Mai bis September geöffnet ist und Kunstausstellungen zeigt.
Direkt am Zierker See liegt das Slawendorf Neustrelitz, ein archäologisches Freilichtmuseum mit rekonstruierten Hütten aus der Frühgeschichte. Es zeigt, wie das Leben vor rund 1000 Jahren in einer slawischen Siedlung aussah, und bietet Mitmachangebote an. Im Oktober findet dort jährlich ein mittelalterlicher Händler- und Handwerkermarkt statt – 2026 ist er für den 17. und 18. Oktober geplant.