Зарайский кремль — одна из немногих русских регулярных крепостей XVI века — имеет в плане форму прямоугольника со сторонами 125 и 185 метров. Он возведен по канонам итальянской замковой архитектуры и приспособлен для ведения кругового боя с применением артиллерии. Это самый маленький по площади (2,3 гектара) из всех русских кремлей, дошедших до нашего времени, и единственный полностью сохранившийся кремль в Подмосковье.

Архитектурный ансамбль крепости включает в себя Никольский собор XVII века, собор Усекновения главы Иоанна Предтечи начала XX века, а также здание бывших Присутственных мест (духовного училища), где располагаются экспозиции музея. В кремле находится памятник легендарным рязанским князьям Федору, Евпраксии и их сыну Иоанну, чьи имена упоминаются в древнерусских Повестях о Николе Зарайском и исстари связываются с Зарайском. В Иоанно-Предтеченском соборе пребывает главная духовная святыня города — чудотворная икона св. Николая Чудотворца (XVI в.).