Eines der bekanntesten Ziele am See ist die Roseninsel in der Feldafinger Bucht. Die einzige Insel des Starnberger Sees ist nur 2,56 Hektar groß und liegt rund 170 Meter vom Westufer entfernt. Gartenarchitekt Peter Joseph Lenné legte dort 1853 im Auftrag König Maximilians II. einen Rosengarten mit über 200 Rosenarten an. Das kleine Schlösschen auf der Insel diente als Sommervilla des Königs; Ludwig II. empfing dort unter anderem Richard Wagner. Die Insel ist von Anfang Mai bis Mitte Oktober geöffnet und nur per Holzzille ab dem Platanenrondell im Park Feldafing erreichbar. Der Besuch der Insel selbst ist kostenlos. Hunde und Fahrräder sind dort nicht gestattet.
Am Westufer liegt außerdem Schloss Possenhofen, das 1536 erbaut wurde und heute in Privatbesitz ist. Kaiserin Elisabeth von Österreich – bekannt als Sisi – verbrachte dort ihre Sommer als Kind und Jugendliche. Das Schloss lässt sich von außen und vom Schlosspark aus besichtigen, der Innenbereich ist nicht zugänglich.
In Bernried am Südwestufer befindet sich das Buchheim Museum der Phantasie (Am Hirschgarten 1). Das 2001 eröffnete Haus zeigt Expressionisten als Kernsammlung sowie Volkskunst und außereuropäische Kultgegenstände. Das Gebäude in Schiffsform mit Steg über den See stammt vom Architekten Günter Behnisch. Bernried ist per Linienschiff der Bayerischen Seenschifffahrt erreichbar, die Saison läuft von Anfang April bis Mitte Oktober. Kostenlose Parkplätze gibt es direkt am Museum.
Am Ostufer in Berg erinnert eine Votivkapelle im neuromanischen Stil an König Ludwig II., der am 13. Juni 1886 tot aus dem See geborgen wurde. Die Kapelle ist von April bis Oktober dienstags bis sonntags geöffnet. Von dort beginnt auch der König-Ludwig-Weg, ein 127 Kilometer langer Fernwanderweg, der den Spuren des Königs durch das bayerische Alpenvorland folgt.