Otse ülikoolilinna südames asub ülikooli campus koos Tartu Ülikooli peahoone, mitmete õppehoonete, Toomemäe ja botaanikaaiaga. Tartu üheks vaieldamatuks pärliks on Tartu Ülikooli peahoone – silmapaistvamaid klassitsistliku arhitektuuri näiteid Eestis. Peahoones asuva TÜ Kunstimuuseumi vahendusel saab külastada ülikooli aulat ning pööningukorrusel asuvat endisaegset kartserit.
Otse ülikooli peahoone taga asuv Tartu Toomemägi on aastasadade vältel olnud siinse asustuse keskpunktiks. Toomemägi oli keiser Paul I kingitus Tartu Ülikoolile. 19. sajandi algul kujundati Toomemäest Inglise stiilis park, mis sai üsna kiirelt linna vaimuelu keskuseks. Toomemäel asub ohtralt skulptuure ning arhitektuurilise väärtusega hooneid – endine Toomkirik (praegune TÜ ajaloo muuseum), Tähetorn, Vana Anatoomikum, Riigikohus, Ingli- ja Kuradisild. Ülikooli üheks osaks ja külastamist väärivaks kohaks on 1803. aastal asutatud TÜ Botaanikaaed, üks vanimaid Euroopas. Botaanikaaias kasvab ligi 6500 taimeliiki maakera kõikidest kliimavöönditest, palmihoone on Baltimaade suurim ja liigirikkaim.