Le centre historique de Modène se trouve autour de l'axe de la Via Emilia Centro, qui traverse la ville d'est en ouest. Commencez votre visite par le complexe de la cathédrale de style roman, la tour civique appelée Ghirlandina et la Piazza Grande, classées au patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 1997.
À quelques pas, vous trouverez le Palais des Musées de Modène, un bâtiment construit entre 1764 et 1771 par la volonté du duc François III d'Este sur un projet de Pietro Termanini, où se trouvait autrefois l'ancien couvent des Augustins. C'est ici que se trouvent la galerie Estense et la bibliothèque universitaire Estense, le musée Lapidario Estense, les archives historiques de la municipalité de Modène, la Gipsoteca Giuseppe Graziosi, le Lapidario Romano du musée municipal, la bibliothèque municipale d'art Poletti et le musée municipal de Modène.
Derrière la cathédrale se trouve la Piazza XX Settembre, un espace destiné à accueillir le marché aux fruits. Dominée par la façade en briques apparentes du palais Tagliazucchi, elle abrite une fontaine de Graziosi construite en 1931. Des événements, des marchés et des spectacles y sont souvent organisés. Le long de la Via Emilia s'ouvre la Piazza Mazzini bordée d'arbres, ancien ghetto juif, avec des bâtiments de style Liberty. À ne pas manquer, le Palais Ducal, considéré par beaucoup comme le premier bâtiment baroque d'Europe.