Zahlreiche zum Teil einzigartige Sehenswürdigkeiten verdankt Waldenburg den Fürsten von Schönburg-Waldenburg, die früher in der Stadt residierten. Zu diesen zählen ohne Zweifel der Grünfelder Park sowie das Waldenburger Schloss.
Der Grünfelder Park, eine englische Parkanlage, wurde von Fürst Otto Victor I. von Schönburg-Waldenburg auf einer Fläche von 113 Hektar angelegt. Historische Bauwerke, wie das Renaissancetor oder das Badehaus, Teiche, Alleen und Wiesen reihen sich harmonisch aneinander. Das Waldenburger Schloss, im klassizistischen Stil erbaut, gibt der Stadt Waldenburg einen majestätischen Glanz. Die Schlossanlage geht in ihrem Ursprung auf eine Burg zurück, errichtet 1165-1172. Aus dieser Phase der Burganlage sind nur Kelleranlagen und der untere Teil des Bergfrieds erhalten. Im Zusammenhang mit der bürgerlichen Revolution wurde das Renaissanceschloss 1848 geplündert und völlig niedergebrannt. In den Jahren 1855 bis 1859 erfolgte der von Fürst Otto Victor I. beauftragte Neubau als historische Kastellarchitektur mit Innenhof und Turm. Ein Umbau unter Fürst Otto Victor II. von Schönburg-Waldenburg von 1909 bis 1912 verlieh Schloss Waldenburg die äußerst luxuriöse Innenausstattung sowie sein heutiges Erscheinungsbild.
Der Schlosspark bietet eine einzigartige Pflanzenwelt. Vom angrenzenden Bergfried aus, welchen man in den Sommermonaten besteigen kann, hat man eine eindrucksvolle Sicht auf die Stadt.
Mindestens seit dem 14. Jahrhundert wird in Waldenburg die ungebrochene Tradition des Töpferhandwerks gepflegt und bis heute vom Waldenburger Töpferverein und sechs Töpferwerkstätten bewahrt. Jede Töpferwerkstatt in Waldenburg hat ihren eigenen unverkennbaren Stil erhalten. Sie laden zum Zuschauen, Mitmachen und Verweilen ein. Für Freunde handgefertigter Töpferwaren aber auch für alle Anderen lohnt sich der Besuch auf dem jährlich, am zweiten Juniwochenende, stattfindenden Töpfermarkt. Töpfer aus allen Regionen Deutschlands zeigen ihr Können und bieten ihre Waren feil. Auf diesem Markt zeigt das Handwerk seine Schönheit und Vielfalt.
Nicht nur regional, sondern auch international ist Waldenburg durch das Naturalienkabinett und Stadtmuseum berühmt. Die einzigartige Apothekersammlung Linck aus dem 17./18. Jahrhundert, aufgekauft von Fürst Otto Victor I. von Schönburg-Waldenburg viele naturwissenschaftliche, kunsthistorische sowie kuriose und einzigartige Exponate werden heute noch in den originalen Ausstellungsräumen des 1845/46 erbauten Museums gezeigt.