Capoluogo insieme ad Urbino della provincia di Pesaro Urbino, l'antica Pisaurum fu fondata dai Romani nel 184 a.C. lungo la Via Flaminia, ma il massimo sviluppo economico e culturale si registrò con la signoria dei Della Rovere, nel XVI-XVII secolo, che avevano scelto Pesaro come città principale del loro Ducale. Ma alla morte di Francesco Maria Della Rovere, nel 1631, il Ducato passò nuovamente sotto il controllo dello Stato Pontificio.
Piazza del Popolo è dominata dalla grande fontana, eretta tra il 1588 ed il 1593 per iniziativa del duca Francesco Maria II della Rovere, ornata da tritoni e cavalli marini, nonché dall'elegante Palazzo Ducale, costruito a più riprese dai signori che governano la città fra 1285 e il 1625: i Malatesta (1285-1445), gli Sforza ed i Della Rovere (1513-1625), e la Chiesa di Sant'Ubaldo (XVII secolo), in cui sono sepolti Guidobaldo duca d'Urbino e la moglie Vittoria Farnese.
La Cattedrale, risalente al XII secolo, fu sottoposta ad una radicale ristrutturazione nella seconda metà dell'Ottocento e fu proprio durante tali lavori che avvenne la sensazionale scoperta dell'ampio mosaico pavimentale che si estende per tutta l'ampiezza della chiesa. La facciata in stile romanico-gotico risulta incompiuta e presenta ai lati del portale due leoni stilofori.
interessanti sono inoltre la Rocca Costanza (XV secolo), la Chiesa di Sant'Agostino, con un bel portale gotico in pietra d'Istria e la sfera grande (in bronzo, quella in poliestere si trova attualmente a Roma, davanti al Ministero degli Esteri) di Arnaldo Pomodoro, che domina Piazzale della Libertà.
Pesaro è famosa per aver dato i natali al famoso musicista Gioacchino Rossini, la cui abitazione può essere visitata in Via Rossini 34. Il Conservatorio G. Rossini, inaugurato nel 1882 per lascito del musicista, è una delle più famose scuole musicali del mondo.