Το Ενετικό Κάστρο της Αστυπάλαιας, ένα από τα σημαντικότερα αξιοθέατα του νησιού και μοναδικό στο είδος του σε όλο το Αιγαίο, χτίστηκε τον 13ο αιώνα από την Ενετική οικογένεια ευγενών Κουερίνι και καταλαμβάνει χώρο 4.000 τ.μ.
Κατασκευαστικό χαρακτηριστικό του Κάστρου αποτελεί η χρήση της τοπικής σκούρας πέτρας. Τα διώροφα σπίτια της οικογένειας Κουερίνι βρίσκονται χτισμένα στην ανατολική πλευρά του Κάστρου γύρω από την είσοδο όπου δεσπόζει και το οικόσημο της οικογένειας.
Το Κάστρο είναι ένας οχυρωματικός οικισμός αρχικά περίπου 400 σπιτιών και αποτελούσε τον μοναδικό οικισμό του νησιού έως τον 19ο αιώνα.
Μέσα από τα τείχη του βρίσκονται και οι δύο περίφημες Αστυπαλίτικες εκκλησίες αυτές του Αγίου Γεωργίου και της Παναγιάς του Κάστρου.
Το νεκροταφείο βρεφών της Αστυπάλαιας βρίσκεται στην περιοχή Κυλίνδρα, αποκαλύφθηκε το 1995 και είναι μοναδικό στον κόσμο. Κάποια από τα ευρήματα χρονολογούνται από την ελληνιστική κιόλας περίοδο και οι ανασκαφές έχουν αποκαλύψει περισσότερα από 2700 εκχυτρισμένα βρέφη.
Η επιλογή πήλινων αγγείων όπως χύτρες, αμφορείς, πίθοι και υδρίες, για την ταφή βρεφών στην αρχαιότητα πιστεύεται ότι συμβόλιζε την μήτρα της μητέρας τους.
Το Αρχαιολογικό Μουσείο της Αστυπάλαιας το οποίο άνοιξε τις πόρτες του το 1998, βρίσκεται στον Πέρα Γιαλό και περιλαμβάνει ευρήματα από τα Προϊστορικά χρόνια έως και το Μεσαίωνα. Εκθέματα όπως κοσμήματα, αγγεία, νομίσματα, εργαλεία και άλλα ευρήματα μαρτυρούν την ανθρώπινη δραστηριότητα στο νησί κατά το πέρας των αιώνων.
Το Κάστρο του Αγίου Ιωάννη, ως πιθανό βυζαντινό οχυρό για την προστασία κατά των πειρατικών επιδρομών, δεσπόζει πάνω σε βράχο στη νοτιοδυτική πλευρά της Αστυπάλαιας, πάνω από τη γνωστή ομώνυμη παραλία και απέναντί από το ομώνυμο Μοναστήρι.
Το Κάστρο του Αγίου Ιωάννη αποτελεί ένα από τα βασικά αξιοθέατα της Αστυπάλαιας παρόλο που δυστυχώς διασώζονται μονάχα ερείπια των κτισμάτων του.
Η εκκλησία της Παναγίας της Πορταίτισας αποτελεί θρησκευτικό κέντρο της Αστυπάλαιας και στεγάζει το εκκλησιαστικό μουσείο του νησιού όπου εκτίθενται θρησκευτικά κειμήλια μεγάλης αξίας όπως ένα εικόνισμα του Χριστού που χρονολογείται τον 15ο αιώνα και ένας ξύλινος επιτάφιος του 17ου αιώνα.
Ανήμερα της γιορτής της Παναγίας το δεκαπενταύγουστο, οργανώνεται στην εκκλησία μεγάλο πανηγύρι με λαούτα και βιολιά άξιο επίσκεψης.
Άλλα αξιοθέατα του νησιού είναι τα λουτρά του Ταλαρά, η παλαιοχριστιανική του Καρέκλη και της Αγίας Βαρβάρας, το μνημείο του Γάλλου ναυάρχου Bisson στη Μαλτεζάνα, τα σπήλαια, οι ανεμόμυλοι και η πληθώρα εκκλησιών και ξωκκλησιών που το χαρακτηρίζουν.
