Die 14 Stadtteile und 44 Stadtgebiete von Heidelberg verteilen sich auf einer Fläche von rund 109 qkm (inklusive der 7 eingemeindeten Nachbardörfer, exklusive einiger extern liegender Gehöfte und Wohnplätze). Die Altstadt und das Schloss sind dabei der Hauptanziehungspunkt für Herscharen von Touristen, aber auch die sehr schöne Neckarpromenade kann nicht über einen Mangel an Besuchern klagen.

Die Altstadt von Heidelberg ist fast vollständig im Zweiten Weltkrieg (1939-1945) erhalten geblieben. Neben den schönen Fachwerkbauten sind auch viel Objekte aus der Gründerzeit, wie die Universitätsbibliothek, gebaut zwischen 1901 und 1905 und die von 1901 bis 1903 erstellte Stadthalle, erhalten geblieben. Auf dem Neuenheimer Feld entstand 1951 ein neuer Campus, leider machten die Expansionsanforderungen weitere Bauten in den sechziger und siebziger Jahren nötig, die den entsprechenden Charme verströmen und so gar nicht in das wunderschöne Stadtbild passen.

Zum Zentrum zählt die Weststadt, deren Bebauung überwiegend aus dem neunzehnten Jahrhundert stammt. Die schönen Vorgärten und grünen Innenhöfe der Gründerzeithäuser (überwiegen von 1910) sowie die vielen Kulturdenkmäler machen den Stadtteil mit zu den begehrtesten Wohngebieten der Stadt. Im Gegensatz zu vielen andern Ortschaften mit strenger Bebauungsführung wirkt die Heidelberger Weststadt durch die Mischung von Villen und Mehrfamilienhäusern mit maximal fünf Stockwerken sehr leicht. Den Eindruck trübt etwas die Blockbebauung im nordwestlichen Teil, wo die Häuser aus der Zeit 1950 bis 1970 stammen. Das Besondere an diesem Stadtbezirk ist hohe Zahl von Einpersonenhaushalten, zwei Drittel davon sind Studenten, ein Drittel ältere, alleinstehende Frauen.

Boxberg im Süden der Universitätsstadt liegt am Waldrand, die Planung einer "Neubausiedlung" stammt aus den fünfziger Jahren. Eine Vorgabe der Gemeinde besagte, dass Wohnraum für ungefähr sechstausend Menschen entstehen soll, das Landschaftsbild darunter aber nicht leiden darf. Als Konsequenz dieser Vorgabe entstanden die mehrgeschossigen Häuser im Waldbereich, Einfamilienhäuser wurden auf die Wiesenstücke gestellt. Emmertsgrund war wohl der "Flopp" der Heidelberger Baugeschichte. Die in den sechziger Jahren geplante Großsiedlung sollte Wohnraum für um die elftausend Einwohner schaffen, es entstand eine typische, hässliche Satellitenstadt mit viel Beton und Anonymität, was so gar nicht zu Heidelberg passt. Inzwischen leben hier statt der geplanten elftausend gerade einmal siebentausend Menschen, entweder in den Wohntürmen oder in den südlichen gebauten zwei- bis dreigeschossigen Eigenheimen.

Der Westen von Heidelberg ist ein Gebiet, das zwar landschaftlich schön ist, architektonisch jedoch wenig Aufregendes zu bieten hat. Die seit 1947 bestehende Housing Area Patrick-Henry-Village ist für Besucher seit dem 11. September 2001 gesperrt, das Dorf Kirchheim ländlich geprägt und das Notwohngebiet Mörgelgewann, ein ehemaliges Flüchtlingslager des Zweiten Weltkriegs, ein Unterbringungsort für Obdachlose. Der Pfaffengrund teilt sich in Wohn- und Industriegebiet auf, Wiebligen mit den hübschen Häusern gibt es seit 767.

Das ungefähr zwei Kilometer östlich der Altstadt von Heidelberg liegende Schlierbach hat sich zu einem gehobenen Wohngebiet gemausert. 1245 urkundlich erwähnt ist der Stadtteil eigentlich ein Schiffer- und Fischerdorf gewesen, die Lage am Neckar und die sehr schöne Bebauung veränderten es jedoch im Laufen des letzten Jahrhunderts zu einem begehrten, wenn auch verhältnismäßig teuerem Wohngebiet. Zum Ostbezirk gehört auch der Ortsteil Ziegelhausen, wo bis ins Zwanzigste Jahrhundert Backsteine und Ziegel aus der dort vorhandenen Tonerde fabriziert und Sandstein abgebaut wurden. Allerdings waren die Anwohner Ziegelhausen eher als Wäscher tätig, denn als Tonbrenner und Steinbrecher. Als die ortsansässige Schokoladenfabrik Haaf in den siebziger Jahren schloss, entstand auf dem Gelände ein Wohnpark.