Midtbyen i Aalborg er byens ældste, men i en vis forstand også nyeste, bydel. I hvert fald har Midtbyens facade mod Limfjorden, Havnefronten, siden 1990’erne befundet sig i en gennemgribende ombygningsproces, der har forvandlet opgivne industriarealer og nogle af deres tomme bygninger til elementer i den moderne oplevelsesøkonomi, i flere tilfælde af internationalt tilsnit. Hertil kommer en betydelig tilvækst af boliger, både i penthouseklassen og til byens mange studerende. Midtbyen, som ligger lavt på hævet Littorinahavbund, udgør et bælte mellem Limfjorden og ringgaden Kong Christians Alle-Østre Alle. Den strækker sig fra Vestre Fjordvej i vest til Limfjordstunnelen i øst, og kommunen inddeler den i tre kvarterer: Vestbyen, Aalborg Midtby og Øgadekvarteret. De står alle tre som klare udtryk for industriepokens Aalborg og tiden derefter; Aalborg Midtby desuden for ældre tid.
Vestbyen er et industri- og arbejderkvarter, oprindelig fra 1890’erne. Det rummer grønne anlæg, et stadion og flere bådehavne, men domineres af tæt karré- og stokbyggeri fra mellemkrigstiden. Jernbanen til Vendsyssel skærer igennem som højbane og har station lidt før broen nær to store, nu (hhv. 1995 og 2015) lukkede anlæg for fremstilling af tobak og spiritus. Her langs fjorden mellem broerne foregik fra 1990’erne Aalborgs første store omdannelse af forladte industrianlæg til boliger og servicevirksomheder, og her trækker den nygravede Obels Kanal fjorden ind i kvarteret. Visuelt domineres bydelen ellers af Aalborg Universitetshospital Nord med de op til 15 etager høje bygninger i Reberbansgade og af et 13-etages boligtårn ved Limfjordsbroen. Denne første faste vejforbindelse over fjorden fortsætter mod syd i Vesterbro, en stærkt trafikeret gennembrudsgade fra 1930’erne flankeret af markant funkisbyggeri. På dens østside lå det ældste Aalborg, hvis middelaldergadeplan stort set er bevaret, om end bygningerne er yngre. Her findes boliger, detailhandel, hoteller, store varehuse og p-huse. Et gågadeområde er indrettet omkring Bispensgade med værtshussidegaden Jomfru Ane Gade og C.W. Obels Plads med domkirken Budolfi og Helligåndsklosteret; et andet gågadeområde ligger omkring Algade-Bredegade-Nørregade. De to adskilles af Østerågade, opkaldt efter Østerå, hvis munding blev udnyttet som havn, men som fra 1870’erne gradvis blev overdækket. Her ligger også Aalborghus fra 1500-tallet ud til Honnørkajen, hvor krydstogtskibene lægger til. Mod øst ligger fire markante kulturinstitutioner: Utzon Center fra 2008, Hovedbiblioteket, kulturhuset Nordkraft, åbnet 2009 i et lukket kraftværk, og Musikkens Hus, der blev indviet i 2014. Mod øst afsluttes denne bydel af en bypark indrettet i den nedlagte forlystelsespark Karolinelund, der lukkede i 2010. I syd, mellem Danmarksgade og Jyllandsgade, ligger et etagehuskvarter med små lejligheder fra industrialiseringens første årtier. Det støder op til banegården og busterminalen, og her findes et erhvervsareal, med det tidligere godsbaneområde, der er under omdannelse. Mellem jernbanen og Vesterbro ligger Aalborg Kongres & Kultur Center fra 1953 og Kildeparken. Aalborg Midtby er således et center for handel, uddannelse, kultur, forlystelser, men også for tilflytning. På tre år (2014‑17) voksede boligbestanden her med 1.000 enheder.
Øgadekvarteret øst for Karolinelundsvej er opkaldt efter de store karréflankerede gader omkring Sjællandsgade. Nord herfor ligger Østre Anlæg, bydelens grønne område, hvis sø er en gammel lergrav, mellem det store slagteri og den markante kirke Sankt Markus. Ved Havnefronten, øst for Østre Havn, lå Aalborg Værft/Danyard frem til 1988; værftshallen fra 1918 bruges nu som beboelse, og DLG’s høje silo genskabes med familie- og ungdomsboliger samt ejerlejligheder. Den østligste del af bydelen er erhvervsdomineret af bl.a. Siemens Wind Power og oliehavnen, der strækker sig hen over Limfjordstunnelen.
I Aalborgs historiske bymidte med dens tidligere ågyder, stræder og krumme gadeforløb kan man stadig fornemme middelalderstrukturen og se de fine, gamle bygninger. Særligt slottet Aalborghus, Budolfi Kirke, Helligåndsklosteret og de fredede bygninger omkring Gammeltorv giver byen karakter.
En af byens mest velbevarede historiske bygninger er Jens Bangs Stenhus, en renæssancebygning fra 1624. Kun få hundrede meter derfra ligger Strøybergs Palæ i Nyhavnsgade 9, der blev opført i 1908 af bygherre N.K. Strøyberg. Huset fremstår velbevaret og elegant i historicistisk stil, hvidpudset og med sortglaseret tegltag. I dag er der i begge ejendomme både boliger og erhverv.
Aalborg Midtby dækker også over nyere kvarterer og omdannelsesprojekter, hvilket giver bydelen et sammensat arkitektonisk udtryk. De historiske bygninger står ikke langt fra den centrale havnefronts åbne plads med omdannede industribygninger og nyere bygninger til bolig, kultur og uddannelse, hvis formgivning er præget af store, enkle flader i beton, glas og stål. Midtbyens nyere kvarterer har en unik sammenhæng med Limfjorden.
Limfjordsbroen forbinder Midtbyen med Nørresundby. Broen, en klapbro, der erstattede den tidligere pontonbro i 1933, ligger i forlængelse af det samtidigt gennemførte gadegennembrud, der etablerede bydelens hovedgade Vesterbro med bygninger i funkisstil.
