Dueñas ostenta la categoría de ciudad desde que Alfonso XIII le otorgase este título en 1928, y fue declarada Conjunto Histórico Artístico en 1967.
Destacan entre sus edificios la iglesia parroquial de Santa María de la Asunción, comenzada a construir a finales del siglo XII se terminó en el XIII, con importantes reformas en los siglos XV y XVI, por lo que contiene elementos románicos, góticos, barrocos y neoclásicos.
En su interior merece la pena contemplar el Retablo Mayor, la sillería, el panteón de los Condes de Buendía, el San Isidro Labrador de Gregorio Fernández, así como el pequeño museo parroquial que cuenta con un Ecce Homo de Diego de Siloé.
El convento de San Agustín se empezó a construir en 1409, aunque su aspecto actual se debe a las reformas llevadas a cabo a finales del siglo XVI y primeros del XVII que le dan su apariencia herreriana.
Afectado por el proceso de desamortización llevado a cabo en el siglo XIX, además de la iglesia se conservan las arquerías del antiguo claústro, conocido como el Patio de los Arcos, una bodega y una de las alas del convento. En sus antiguas dependencias están instaladas la Casa de la Cultura, la Biblioteca y el Archivo.
El antiguo Hospital de Santiago Apóstol del siglo XV, fue colegio de las Madres Teresianas desde 1898 hasta 2006. Sólo se conserva la iglesia que guarda en su interior un sepulcro gótico, dos retablos barrocos y el Retablo plateresco de la Anunciación, de la primera mitad del XVI. Actualmente es una residencia de ancianos.
La Ermita de los Remedios se encuentra ubicada en la puerta denominada Ojo de la Virgen, única que se conserva de las que dispuso la villa.
Con el nombre de "La Trapa", es popularmente conocido el Monasterio de San Isidro, situado a 5 kilómetros de Dueñas. Del antiguo cenobio románico aún se conserva en la iglesia la portada, la torre y algunos capiteles en su interior, de finales del siglo XI o principios del XII, aunque la mayoría de las instalaciones corresponden al siglo XVIII.
Dentro del término municipal se encuentran numerosos ejemplos de arquitectura pastoril como chozos, tenadas y corrales, algunos restaurados en la década de los noventa por un grupo de trabajo. Varias rutas de senderismo que parten del área recreativa "Las Tenadas", permiten conocer estas construcciones.