Polignano, con le sue caratteristiche case bianche, affaccia direttamente sul mare Adriatico, dall'orlo di una falesia. La costa è contraddistinta da un lungo susseguirsi di grotte scavate dall'azione del mare.
Sotto il paese, raggiungibile tramite una scala, si trova la grotta Palazzese, una delle più belle del comprensorio, che richiama i turisti per il colore azzurro del mare e dove, secondo la leggenda, la regina Giovanna d'Angiò, stregata dallo spettacolo di luci e colori della grotta, si sarebbe fermata per un incontro amoroso con un suo paggio.
Nel centro del paese si trovano ancora i resti delle antiche mura e dei quattro torrioni di difesa che cingevano il borgo. Particolare anche l'arco della Porta, un tempo unica via di accesso al paese,  attraverso il quale si  manovrava l'antico ponte levatoio. Di forte impatto anche la chiesa Matrice, dedicata all'Assunta ed edificata nel 1295. Fuori dal centro abitato si trovano molte masserie, anche fortificate e dotate di piccoli ipogei scavati nella roccia e dedicati al culto della religione cristiana.