L’attuale aspetto della Piazza del Rinascimento è dovuto a Federico di Montefeltro che dette avvio alla costruzione del suo nuovo palazzo con facciata ad ali che ne cambiò profondamente il profilo e la città di Urbino.
La zona centrale del castello fu iniziata nel 1454 circa da Maso di Bartolomeo, poi continuata da Luciano Laurana, Francesco di Giorgio Martini, Filippo Terzi e il Brandani. Del castello medievale si notano la merlatura ghibellina (a coda di rondine) tuttora leggibile nei rammendi della muratura al di sotto della copertura del tetto. La trasformazione a palazzo si fa apprezzare per la bellezza delle grandi finestre con raffinate cornici lapidee in travertino.
L’obelisco egiziano, che è al centro di Piazza Rinascimento, fu voluto dal Cardinale Annibale Albani nel 1737 e risale al 589-570 a C.
Chiesa di San Domenico
La chiesa di San Domenico è stata per diversi anni sconsacrata e utilizzata per iniziative culturali, attualmente in uso della pastorale universitaria. Disposta davanti al Palazzo Ducale di Urbino la chiesa di San Domenico risale al 1300 circa ma è stata ristrutturata nel XVIII secolo all'interno, la facciata è del 1450 circa. Sopra all'entrata c'è un elegante protiro contenente la lunetta in ceramica di Luca della Robbia di pregevole fattura e custodita ora nella Galleria Nazionale delle Marche.
Piazza Duca Federico
L'entrata del Palazzo Ducale che immette nel Cortile d’Onore e alla Galleria Nazionale delle Marche è posizionata nell’estremità del lungo fianco di Piazza Rinascimento nello spiazzo rientrante tra il Palazzo Ducale e lo stesso Duomo, oggi chiamato Piazza Duca Federico.
L'ala posta frontalmente alla Piazza Duca Federico si presenta con un portale che immette nella parte del palazzo detta Castellare con la Serra d’Inverno, sale mostre e Sala dei Convegni.
A destra di Piazza Duca Federico il loggiato del Duomo immette nel Museo Diocesano. Qui si può ammirare lo stemma con l'aquila feltresca reggente lo scudo dei Montefeltro, ora usato come logo dal Comune di Urbino, e una lapide commemorativa a Donato Bramante e a Raffaello.
Duomo
Inizialmente c'èra la Cattedrale di Santa Maria, eretta dal vescovo Beato Mainardo ai primi secoli del cristianesimo (1063). Durante la costruzione del Palazzo Ducale (1400) da parte di Federico da Montefeltro, forse su progetto di Francesco di Giorgio Martini, venne coinvolta dai lavori che stavano trasformando la piazza, anche perchè è un unico corpo con il Palazzo Ducale. La grande mole del Duomo delimita la facciata settentrionale di Piazza Rinascimento, ora Piazza Duca Federico.
Poi diversi terremoti nel 1604 e nel 1787, la devastarono e anche nel sisma del 1997 le causò il crollo della cupola. L'attuale Duomo e campanile è stato ricostruito nel 1789 con rimaneggiamenti che l'hanno profondamente trasformata, su progetto di Giuseppe Valadier e di Camillo Morigia. L'interno come la facciata e in stile classico, tra le opere che sono esposte nel Duomo c'è il Martirio di San Sebastiano, di Federico Barocci e nelle antiche sagrestie c'è l'Oratorio della Grotta è il Museo Diocesano, si accede dal portico che si affaccia su Piazza Duca Federico, risalente al 1621 e attribuito a Muzio Oddi.