Der dem heiligen Geminianus, dem Schutzpatron der Stadt, geweihte Dom wurde 1099 unter dem lombardischen Baumeister Lanfranco und dem Steinmetz Wiligelmus begonnen. Er ist das wichtigste Bauwerk der Stadt. Die marmorverkleidete Backsteinfassade der Kirche wird durch typisch romanische Stilelemente wie Zwerggalerien und Blendarkaden gegliedert. Das prächtige gotische Radfenster und die zwei aufgesetzten Türmchen sowie die zwei schlichten Seitenportale schufen Steinmetze aus Campione. Über sieben Generationen waren die Wanderarbeiter aus dem norditalienischen Städtchen bei Lugano an den Bauarbeiten beteiligt, unter ihnen wurde der Dom 1322 fertig gestellt.

Wahrzeichen Modenas aber ist die Torre Ghirlandina (dt. kleine Girlande). Der für Italien typische frei stehende Glockenturm wurde Anfang des 12. Jh. im romanischen Stil begonnen und im 14. Jh. von den Maestri aus Campione mit einer gotischen Turmspitze vollendet.

Gegenüber des Domes befindet sich mit dem Palazzo Comunale (Stadthaus), der weltliche Gegenpol zum Duomo. Der Uhrturm stammt zwar noch vom ursprünglichen Bau aus dem 12. Jahrhundert, doch wurde er wie der gesamte Palast während größerer Umbauten im 16. Jahrhundert stark verändert. Die steinerne Tribüne vor dem Gebäude, die so genannte "Pietra Ringadora", diente als Rednerpult, von dem aus Reden an das Volk gehalten wurden. Neben dieser Funktion fungierte der Steinblock aber auch als Pranger. So wurden säumige Schuldner dazu verurteilt, ihn als Zeichen ihrer Erniedrigung dreimal mit dem nackten Gesäß zu berühren. Hier wurden auch die Leichen unbekannter Ertrunkener in der Hoffnung in der Hoffnung aufgebahrt, sie würden von einem Passanten identifiziert werden.

Zu den weiteren Sehenswürdigkeiten zählt der Palazzo Ducale, der sich abseits des historischen Zentrums von Modena befindet. Der Bau des herzoglichen Palastes wurde 1634 durch Francesco I. d'Este in Auftrag gegeben, jedoch erst Mitte des 19. Jahrhunderts fertig gestellt. Hinter der langen und imposanten Schaufassade befindet sich heute die traditionsreichste Offiziersschule Italiens, die Accademia Militare.

Lebensader der Stadt und zugleich eine der beliebtesten Flaniermeilen ist die Via Emilia, die durch das historische Zentrum der Stadt führt. Die römische Straße ist insgesamt 262 Kilometer lang und verläuft über Bologna, Modena und Parma bis nach Piacenza in der Poebene. Ihr Bau begann 187 v. Chr. unter dem Konsul Emilius Lepidus. Der Name der Region Emilia-Romagna geht auf die Via Emilia zurück.

Im Umland der Stadt spielt dagegen immer noch die Landwirtschaft eine wichtige Rolle. Dort wird der bekannteste Lambrusco (Lambrusco di Sorbara), ein rubinroter, manchmal leicht schäumender (frizzante) Wein, gekeltert und in die ganze Welt exportiert. Außerdem befinden sich in der Umgebung von Modena die größten Kirschenhaine Italiens. Darüberhinaus sind der Aceto Balsamico di Modena (Balsamessig) sowie der Grana (eine Art Parmesankäse) weitere Exportartikel.