Il nucli antic di Torredembarra sorge su una dolce collina affacciata sulla costa, con un impianto urbanistico rimasto praticamente invariato dal Medioevo. Le strette stradine si dipartono dalla Plaça del Castell, cuore civico della cittadina, dove il Castell de Torredembarra — noto anche come Castell dels Icart — domina la piazza.
Il castello fu edificato da Lluís d'Icart, signore della città, a partire dal 1565 e completato intorno al 1580. È l'unica costruzione civile nuova del Rinascimento catalano conservata in tutta la Catalogna, il che ne fa un monumento architettonico di importanza nazionale. L'edificio segue una pianta quadrata con quattro torri angolari, concepito come residenza-fortezza per dominare la popolazione dal punto più alto. Secondo la tradizione mediterranea, le stanze si dispongono attorno a un cortile centrale con facciate porticate e arcate. La volta che copre il portico tra l'ingresso principale e il cortile è attribuita al capomastro Pere Blai, che lavorò anche al Palau de la Generalitat di Barcellona. La famiglia Icart deteneva la signoria di Torredembarra dal 1391. Il castello è stato interamente restaurato tra il 1995 e il 2000 e dichiarato Bé Cultural d'Interès Nacional (BCIN) — la più alta categoria di tutela del patrimonio in Catalogna. Oggi ospita il Municipio (Ajuntament).
Di fronte al castello si erge la Torre de la Vila (Torre della Città), l'edificio più antico conservato a Torredembarra. Costruita probabilmente tra il XII e il XIII secolo in stile d'influenza mudéjar, faceva parte delle fortificazioni originarie — una delle quattro torri della cinta difensiva eretta all'inizio del XIII secolo. Conosciuta in origine come Torre Grossa (Torre Grande), fu rimaneggiata in epoca gotica e conserva finestre gotiche del XV secolo, tra cui un notevole arco a carena e una finestra coronella. Restaurata nel 1981, costituisce un collegamento visivo tra le origini medievali della cittadina e il suo successivo sviluppo rinascimentale.
La Chiesa Parrocchiale di Sant Pere Apòstol (San Pietro Apostolo) completa il nucleo monumentale. La sua costruzione iniziò nel 1677, dopo l'ottenimento della licenza episcopale nel 1676, e fu benedetta il 4 dicembre 1680. È una basilica a tre navate con volta a botte e cupola centrale. Tra il 1771 e il 1774 furono aggiunti il transetto e l'abside in stile barocco. La chiesa custodisce un notevole organo barocco del XVIII secolo e un dipinto di Santa Rosalia del XVII secolo. Il campanile e il portale risalgono a una fase costruttiva precedente, intorno al 1558.
Le mura medievali racchiudevano l'abitato e due dei portali originari sopravvivono: il Portal de Padrines e il Portal de la Bassa. Resti di un contrafforte sono visibili anche nel Carrer de Mañé i Flaquer. Le strade intorno alla Plaça del Castell mostrano un ricco mix di architettura dei secoli XVIII e XIX. Il Carrer Antoni Roig si distingue per le sue facciate barocche e le successive aggiunte moderniste di fine Ottocento e inizio Novecento.
