Alla confluenza del fiume Serchio col torrente della Turrite Secca, Castelnuovo di Garfagnana è citato per la prima volta in un documento dell’VIII secolo col nome di "Castro Novo", ma l’effettivo consolidamento del borgo si verificò nel XIV secolo, sotto la giurisdizione dela potente città di Lucca.
Simbolo della città è la Rocca Ariostesca, così detta per l’aver ospitato il poeta Ludovico Ariosto tra il 1522 ed il 1525 in qualità di governatore della provincia estense della Garfagnana. La Rocca si presenta oggi in veste sostanzialmente rinascimentale, essendo il plurisecolare risultato di continue ristrutturazioni e adeguamenti. La primitiva costruzione risale all'XI secolo - probabilmente una casa-torre - intorno alla quale si svilupperà poi il complesso fortificato che otterrà maggior impulso durante la dominazione lucchese.
Il Duomo dei Santi Pietro e Paolo è situato all’interno della cinta muraria e le prime origini risalgono al X secolo ma l'attuale edificio fu riedificato sull'antica chiesa romanica agli inizi del '500 con ampliamenti murari e arricchimentoarchitettonico interno. L'epoca barocca apportò ulteriori modifiche al colonnato interno conservando l'austera facciata. L'ultimo conflitto bellico provocò gravi danni a tutta la struttura e la successiva ristrutturazione riscoprì le linee classiche.
Degni di nota sono anche la Fortezza di Montalfonso (XVI secolo), il teatro Alfieri (1860), il Convento di San Giuseppe (1632) ed il Museo Archeologico dell’Alta Valle del Serchio.