อำเภอเมืองพะเยามีแหล่งท่องเที่ยวที่สำคัญ ดังนี้

โบราณสถานและโบราณวัตถุ

1. วัดศรีโคมคำ ตั้งอยู่ในเขตตำบลเวียง เทศบาลเมืองพะเยา ชาวบ้านเรียกว่า "วัดพระเจ้าตนหลวง" ซึ่งเป็นพระพุทธรูปศิลปะเชียงแสนที่ใหญ่ที่สุดในล้านนา สร้างขึ้นระหว่างปี พ.ศ. 2034-2067 ขนาดหน้าตักกว้าง 16 เมตร สูง 18 เมตร ในวันวิสาขบูชาจะมีการจัดงานนมัสการพระเจ้าตนหลวงเรียกว่างานประเพณีนมัสการพระเจ้าองค์หลวงเดือนแปดเป็ง
2. วัดพระธาตุจอมทอง ตั้งอยู่บนดอยจอมทอง ตรงข้ามกับวัดศรีโคมคำ ตำบลเวียง เป็นปูชนียสถานโบราณคู่เมืองพะเยา บริเวณโดยรอบมีป่าไม้ปกคลุมเป็นสวนรุกขชาติ สามารถมองเห็นตัวเมืองและกว๊านพะเยา
3. วัดอนาลโยทิพยาราม ตั้งอยู่บนดอยบุษราคัม หมู่บ้านสันบัวบก ตำบลสันป่าม่วง มีถาวรวัตถุที่สวยงาม เช่น หอพระแก้วประดิษฐานพระแก้วมรกต พระบุษราคัม พระเงิน พระทอง และพระนาค จากยอดดอยสามารถชมทัศนียภาพของกว๊านพะเยาและตัวเมืองได้ชัดเจน
4. วัดลี ตั้งอยู่ในตัวเมืองพะเยาหลังโรงเรียนเทศบาล 3 ตำบลแม่ต๋ำ เป็นวัดเก่าแก่อีกวัดหนึ่งที่มีโบราณวัตถุที่น่าสนใจอยู่เป็นจำนวนมาก โดยเฉพาะพระพุทธรูปหินทราย
5. วัดศรีอุโมงค์คำ ตั้งอยู่ถนนท่ากว๊าน เป็นวัดที่มีเจดีย์สมัยเชียงแสนที่อยู่ในสภาพที่สมบูรณ์มาก และเป็นวัดที่ประดิษฐานพระคู่เมืองพะเยาอีกองค์หนึ่งนามว่า "หลวงพ่องามเมืองเรืองฤทธิ์" แต่ชาวบ้านเรียกว่า "พระเจ้าล้านตื้อ" ซึ่งเป็นเอกลักษณ์ทางศิลปะภูกามยาวโดยเฉพาะ
6. โบราณสถานบ้านร่องไฮ เป็นชุมชนโบราณขนาดใหญ่ริมกว๊านพะเยาและเนินซากโบราณสถานบางส่วนอยู่ในกว๊านพะเยา จากหลักฐานการขุดแต่งพบพระพุทธรูปหินทราย ชิ้นส่วนจารึก สันนิษฐานมีอายุราว 500 ปี ชุมชนแห่งนี้ยังสืบสานภูมิปัญญา วิถีชีวิตความสัมพันธ์กับกว๊านพะเยาจนถึงทุกวันนี้

สถานที่ท่องเที่ยวอื่น ๆ

1. กว๊านพะเยา อยู่ในเขตตัวเมือง อำเภอเมืองพะเยา เป็นทะเลสาบน้ำจืดใหญ่เป็นอันดับ 1 ในภาคเหนือของประเทศไทย เป็นแหล่งน้ำธรรมชาติที่มีธรรมชาติงดงามอยู่ใจกลางเมืองพะเยา มีทิวเขาเป็นฉากอย่างงามตา คำว่า "กว๊าน" ตามภาษาพื้นเมืองหมายถึง "บึง" มีเนื้อที่ 12,831 ไร่ เป็นแหล่งเพาะพันธุ์ปลาต่าง ๆ ทัศนียภาพโดยรอบกว๊านพะเยามีส่วนทำให้เป็นสถานที่ท่องเที่ยวตามธรรมชาติที่สวยงามประทับใจผู้พบเห็น จนอาจจะกล่าวได้ว่าหัวใจของเมืองพะเยาอยู่ที่กว๊านพะเยานี่เอง
2. อนุสาวรีย์พ่อขุนงำเมือง กษัตริย์ผู้ปกครองเมืองภูกามยาว (พะเยา) ลำดับที่ 9 ระหว่างปี พ.ศ. 1801-1841 ประดิษฐานอยู่ที่สวนสาธารณะเทศบาลเมืองพะเยา พ่อขุนงำเมืองเป็นพระสหายร่วมน้ำสาบานกับพ่อขุนเม็งรายกษัตริย์เมืองเชียงรายและพระเจ้าร่วงแห่งกรุงสุโขทัย ซึ่งกษัตริย์ทั้งสามได้ทรงปฏิญญาสัตย์ต่อกัน ณ บริเวณ น้ำแม่อิง พ่อขุนงำเมืองเป็นผู้ทรงอิทธิฤทธิ์ กล่าวกันว่าเมื่อพระองค์เสด็จไปทางไหน "แดดก็บ่ฮ้อน ฝนก็บ่ฮำ จักให้แดดก็แดด จักให้บดก็บด" จึงได้พระนามว่า "งำเมือง"
3. ศูนย์อุตสาหกรรมอัญมณี ตั้งอยู่ ณ ถนนพหลโยธิน กิโลเมตรที่ 723 ตำบลแม่กา ห่างจากตัวเมือง 14 กิโลเมตร เป็นหน่วยงานที่จัดตั้งขึ้นเพื่อเป็นศูนย์กลาง การอบรมอาชีพด้านอุตสาหกรรมในสาขาอัญมณีและเครื่องประดับให้แก่ประชาชน ให้บริการข้อมูลเกี่ยวกับอุตสาหกรรมอัญมณี ศึกษาดูงานการเจียระไนเพชร พลอย การทำเครื่องประดับเงิน จัดแสดงและจำหน่ายอัญมณีเครื่องประดับ และสินค้าหัตถกรรมหนึ่งตำบลหนึ่งผลิตภัณฑ์ของจังหวัดพะเยาอีกด้วย
4. หอวัฒนธรรมนิทัศน์ ตั้งอยู่บริเวณวัดศรีโคมคำ ตำบลเวียง จัดเป็นพิพิธภัณฑ์แสดงโบราณวัตถุเอกสารข้อมูลสำคัญทางประวัติศาสตร์และเรื่องราวความเป็นมาทั้งด้านวรรณกรรม ภูมิปัญญาท้องถิ่น วัฒนธรรมประเพณี และวิถีชีวิตความเป็นอยู่ของชาวพะเยา เปิดให้เข้าชมในวันพุธ-วันอาทิตย์ระหว่างเวลา 09.00-16.00 น.
5. พระตำหนักกว๊านพะเยา ตั้งอยู่ในบริเวณสถานีประมงน้ำจืดจังหวัดพะเยา ริมถนนพหลโยธิน กิโลเมตรที่ 734 - 735 เป็นสถานที่จัดแสดงพระราชกรณียกิจของสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนีเมื่อครั้งเสด็จมาประทับทรงงานที่จังหวัดพะเยา การนำเสนอวิวัฒนาการของปลาบึกซึ่งเป็นปลาน้ำจืดที่ใหญ่ที่สุดในโลกและพันธุ์ปลาอื่น ๆ ที่อยู่ในกว๊านพะเยา จัดแสดงพันธุ์ปลาสวยงามที่หาดูได้ยาก และกิจกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย
6. น้ำตกห้วยแม่เหยี่ยน เป็นน้ำตกที่เกิดจากต้นน้ำแม่เหยี่ยน ตั้งอยู่บ้านท่ากลอง หมู่ที่ 1 ตำบลบ้านใหม่ เดินทางโดยรถยนต์ประมาณ 2 ชั่วโมง ห่างจากที่ว่าการอำเภอเมืองพะเยาประมาณ 30 กิโลเมตร สภาพน้ำเป็นชั้น ๆ จำนวน 9 ชั้น ตกจากที่สูงประมาณ 20-30 เมตร สวยงามมากทั้งบริเวณเหมาะแก่การตั้งแคมป์พักแรมเป็นอย่างยิ่ง
7. น้ำตกจำปาทอง อยู่ในเขตความรับผิดชอบของอุทยานแห่งชาติดอยหลวง มีทางรถยนต์เข้าถึงโดยสะดวกเป็นทางลูกรังบางตอน ฉะนั้นจึงได้รับการปรับปรุงเรื่องสถานที่ให้สวยงามอยู่ตลอดเวลา ปรับเข้ากับสภาพธรรมชาติได้ดีและยังมีบ้านรับรองซึ่งเป็นที่พักของนักท่องเที่ยวที่จะเข้ามาพักได้ด้วย ทุกวันนี้จะมีนักท่องเที่ยวเข้าไปเที่ยวอยู่เสมอ
8. อ่างเก็บน้ำแม่ปืม อ่างเก็บน้ำแม่ปืมเป็นอ่างเก็บน้ำขนาดกลางที่กรมชลประทานเข้าดำเนินการ มีวัตถุประสงค์เพื่อเก็บกักน้ำไว้แจกจ่ายในพื้นที่ 2 อำเภอ 6 ตำบล คือ อำเภอแม่ใจและอำเภอเมืองพะเยา ตำบลบ้านเหล่า ตำบลแม่ใจ ตำบลแม่ปืม ตำบลบ้านต๊ำ ตำบลท่าจำปี โดยแจกจ่ายน้ำให้กับพื้นที่เพาะปลูกประมาณ 20,000 ไร่ นอกจากนั้นยังเป็นแหล่งประมงน้ำจืดขนาดใหญ่อีกด้วย ในด้านการท่องเที่ยว อ่างเก็บน้ำแม่ปืมมีทัศนียภาพที่งดงามอีกแห่งหนึ่ง อ่างเก็บน้ำแม่ปืมตั้งอยู่ระหว่างบ้านสันทราย หมู่ที่ 3 ตำบลแม่ปืม และบ้านป่าตึง หมู่ที่ 8 ตำบลแม่ใจ ระยะทางระหว่างที่ว่าการอำเภอเมืองพะเยาประมาณ 21 กิโลเมตร มีทางรถยนต์เข้าถึงที่ตั้งอ่างโดยสะดวก