Blandt Nyborgs vigtige bygninger fra middelalderen skal nævnes Korsbrødregården, som er et af Danmarks ældste verdslige huse, der stadig er bevaret. Gården blev opført i årene ca. 1420‑25 af kongens lensmand Steen Basse og i 1441 overgivet til johanniterordenen (også kaldet korsbrødre). Præstegården indgår også i komplekset. I 1614 fik gården en ny renæssancegavl og et nyt sidehus.
Rådhuset i Nyborg blev opført i 1586, efter at Frederik 2. skænkede grunden til byen og materialer til bygningen af et rådhus. Dele af Nyborg Rådhus blev ødelagt af branden i 1797, men der er stadig intakte dele af 1500-talsrådhuset på bagsiden, og ud mod torvet er der rester af middelalderfundamentet. En større renovering foretaget af den lokale bygmester Johan Jacob Encke fandt sted i 1803. 1862‑63 blev rådhuset ombygget af Vilhelm Tvede og fik bl.a. tilføjet en ekstra etage, mens August Colding renoverede det indvendigt i 1899. Rådhuset blev fredet i 1919. Det nye rådhus med forbindelsesgangen til det gamle rådhus i glas er tegnet af Frands Harrebek og opført i 1972.
Borgmestergården (også kaldet Mads Lerches Gård), Slotsgade 11, er opført af byens borgmester og købmand Mads Lerche i 1601. Gården blev udvidet med to sidefløje i hhv. 1637 (den østlige) og 1643 (den vestlige). Den er et særdeles fint eksempel på en velbevaret renæssancegård. Siden 1919 har der været museum i bygningen (Nyborg Museumsforening blev dog stiftet allerede i 1911), som indtil 1939 også husede et bibliotek. Ved de omfattende ildebrande i 1796 og især i 1797 blev næsten halvdelen af byens huse ødelagt. Men brandene betød også, at Nyborg fik en lang række klassicistiske huse opført af Johan JacobEncke, fx Den Rosenvinske Gård og Rasmus Møllers Gård. Borger- og Håndværker- foreningens Bygning blev opført på en af fæstningens tidligere bastioner. Den blev tegnet af Henrik Hagemann og Alfred Møller og rummede et stort teater, forsamlingslokale og et hotel. Bygningen blev indviet i 1897 og rummer i dag kulturhuset Bastionen.
Ting- og Arresthuset blev tegnet af Nyborgarkitekten August Colding, der også står bag en lang række andre bygninger i byen. Det blev indviet i 1920. Det arkitektoniske udtryk er præget af overgangen mellem nationalromantik og nyklassicisme, og det er karakteristisk, at funktionen som en »magtens bygning« så tydeligt afspejler sig i form og udtryk. I 2002 overtog politiet bygningen, hvorpå ejerskabet i 2017 overgik til Nyborg Kommune. I dag huser den Nyborg Slot/Østfyns Museers administration.
Nyborg Fængsel (indtil 2016 Nyborg Statsfængsel) blev opført på jorderne til gården Carlsminde vest for byen. Nord- og sydfløjen blev opført 1911‑13 efter tegning af Victor Nyebølle. Hovedfløjen blev opført 1920‑21 med K. Varming som arkitekt. På begge sider af de tre hovedfløje blev der i årene op til 1920 bygget en række lave bygninger til forskellige funktioner.
Syd for Vindingevej blev der i årene 1921‑26 opført et lille boligområde til fængslets funktionærer, også tegnet af K. Varming. Bebyggelsen, som har karakter af en lille haveby, er præget af lyse farver som en klar kontrast til fængslets mørke mure, og stilen er præget af Bedre Byggeskik.
I årene 1917‑19 blev der opført boliger til arbejderklassen. På grund af husenes udseende og beboernes politiske holdning fik området tilnavnet Rødbyen. Byggeriet fortsatte ind i 1920’erne. Byplanen blev tegnet af byens stadsingeniør og består af to parallelle gader: Årsleffsgade (opkaldt efter billedhuggeren Carl Aarsleff, der døde i 1918) og Wilsonsgade (opkaldt efter den amerikanske præsident). August Colding tegnede husene i Bedre Byggeskik.
Gadegennembruddet i 1935 var et resultat af den øgede biltrafik gennem byen, men den konkrete anledning var et ønske fra ejeren af Wildes Varehus om at føre trafikken lige ind i centrum. Gadegennembruddet medførte både en nedrivning af det historiske Hotel Postgaarden og en karré ved Baggersgade. Wildes Varehus blev opført i funkis, præget af lige linjer og vinduesbånd og et art deco-lignende trappeparti. Det blev tegnet af August Colding i 1937.
Et andet modernistisk byggeri er Nyborg Bibliotek fra 1939, tegnet af Flemming Møller og Erik Lassen. Inventaret er tilskrevet Hans J. Wegner. Arkitekturen indgår i en fin dialog med naboen, Nyborg Slot, og bygningen fremstår åben og imødekommende. Biblioteket, som er omgivet af en have, blev fredet med omgivelser i 1986.
