Với tổng diện tích 568ha, khu di tích lịch sử văn hóa Hàm Rồng bao gồm các danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử cách mạng và công trình văn hóa tâm linh như: cầu Hàm Rồng, núi Hàm Rồng, động Tiên Sơn, động Long Quang, núi Ngọc, núi Cánh Tiên, đền thờ Bà mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng liệt sĩ tỉnh Thanh Hóa, Thiền viện Trúc Lâm Hàm Rồng, làng cổ Đông Sơn...  

Hình ảnh đầu tiên gợi nhớ về chiến thắng Hàm Rồng lịch sử năm xưa đó chính là cầu Hàm Rồng bắc qua sông Mã, cách trung tâm thành phố Thanh Hóa gần 5km về phía bắc. Cầu được xây dựng năm 1904 theo kiểu cầu vòm thép có trụ, hiện đại nhất Đông Dương thời bấy giờ. Tại đây, ngày 3 và 4/4/1965, quân và dân Thanh Hóa đã anh dũng chiến đấu, bắn rơi 47 máy bay địch, bắt sống nhiều giặc lái, bảo vệ cây cầu an toàn và bảo đảm giao thông thông suốt, góp phần cùng quân dân cả nước đưa cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước đến thắng lợi hoàn toàn. Sau nhiều lần bị đánh phá, cầu Hàm Rồng vẫn hiên ngang đứng vững, tựa vào núi Hàm Rồng, soi bóng trên dòng sông Mã, trở thành biểu tượng cho ý chí kiên cường, bất khuất và lòng yêu nước của quân dân xứ Thanh.  

Núi Hàm Rồng (tức núi Long Hạm) dài khoảng trên 2km từ làng Dương Xá, xã Thiệu Dương, huyện Thiệu Hóa, men theo hữu ngạn sông Mã về đến chân cầu Hàm Rồng. Núi có hình dáng uốn lượn uyển chuyển như hình rồng 9 khúc nhấp nhô, liên tiếp, đoạn cuối nổi lên một ngọn núi cao với lớp đá chồng chất trông như hàm chú rồng đang cúi xuống hút nước sông Mã. Đặc điểm địa hình độc đáo đã biến khu vực này trở thành cứ điểm phòng không vững chắc, góp phần tạo nên huyền thoại về chiến thắng Hàm Rồng vang dội trong lịch sử.

Không chỉ mang vị trí chiến lược trong chiến đấu, dãy núi Hàm Rồng còn có cảnh quan hùng vĩ bởi xung quanh được bao bọc bằng những đồi thông ngút ngàn và thung lũng thơ mộng. Đặc biệt, trên núi có động Long Quang và động Tiên Sơn với vẻ đẹp độc đáo, kỳ thú, thu hút nhiều du khách đến tham quan. Động Long Quang còn có tên gọi là động Mắt Rồng do phía trên động có hai cửa hai bên, nhìn như hai mắt của con rồng. Không gian bên ngoài động rất thoáng đãng. Đứng từ cửa động, du khách có thể phóng tầm mắt ra xa chiêm ngưỡng toàn cảnh thành phố Thanh Hóa ẩn hiện giữa núi non trùng điệp và dòng sông Mã uốn lượn như đang ôm ấp núi Rồng. Với phong cảnh nên thơ, trữ tình, từ xưa, động Long Quang đã lôi cuốn nhiều thi nhân, mặc khách đến vãn cảnh như: Nguyễn Trãi, Lê Thánh Tông, Cao Bá Quát, Phạm Sư Mạnh… Trên những bức tường đá bên trong động hiện còn lưu giữ nhiều bài thơ chữ Hán từ thời Hậu Lê ca ngợi thắng cảnh núi Rồng, sông Mã.

Vòng theo chân núi Hàm Rồng, ngược lên theo các bậc đá dốc chừng 30m, du khách sẽ tới động Tiên Sơn. Động bao gồm 3 động chính là động 1, động 2 và động 3, thông với nhau bằng những lối lên xuống nhỏ. Đến đây, du khách sẽ được chiêm ngưỡng hệ thống nhũ đá nguyên sơ với muôn hình, vạn trạng như hình ngọc hoàng thượng đế, tiên ông, tiên cô, thần sấm, thần sét, rồng bay, phượng múa... Ngoài ra, trong động còn có các khu vực với tạo hình độc đáo như vườn đào, thủy cung, địa ngục, cổng trời, giếng tiên… khiến du khách có cảm giác như lạc vào không gian cổ tích nhuốm màu huyền thoại.

Đối diện với núi Hàm Rồng, bên bờ bắc sông Mã là núi Ngọc hay còn gọi là núi Châu Phong. Nhìn từ xa, thế núi Hàm Rồng và núi Ngọc giống như con rồng đang vờn hạt ngọc. Bên cạnh đó là núi Cánh Tiên, nơi trước đây đặt trận địa pháo binh để bảo vệ cầu Hàm Rồng. Ngày nay, trên sườn núi khắc nổi hai chữ Quyết Thắng như một lời khẳng định về truyền thống đấu tranh anh dũng, kiên cường của quân dân xứ Thanh.

Nằm trên núi Cánh Tiên, đền thờ Bà mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng liệt sĩ tỉnh Thanh Hóa là điểm đến tâm linh không thể bỏ qua của du khách khi đến với khu di tích lịch sử văn hóa Hàm Rồng. Ngôi đền không chỉ nổi bật bởi quy mô đồ sộ và sự kết hợp hài hòa giữa kiến trúc truyền thống và hiện đại mà còn là công trình mang ý nghĩa tri ân sâu sắc của người dân Thanh Hóa đối với những người mẹ, những anh hùng liệt sĩ đã ngã xuống cho sự bình yên của quê hương hôm nay. Với tổng diện tích quy hoạch 15ha, đền bao gồm các hạng mục kiến trúc tiêu biểu như: tam quan, cổng tứ trụ, hồ bán nguyệt, đền thờ chính, tháp chuông, bia tưởng niệm… Xung quanh đền được bao bọc bởi hệ thống tường rào bằng đá, các trụ hình búp sen cùng hệ thống các bậc cầu lên xuống. Bên trong đền, nơi đặt điện tưởng niệm được trang trí hoa văn tinh xảo, sơn son thếp vàng. Phía sau đền nổi bật với tháp chuông 9 tầng mang vẻ đẹp linh thiêng, huyền ảo.

Với tổng diện tích 40.000m², Thiền viện Trúc Lâm Hàm Rồng tọa lạc trên đồi C4 cũng là một trong những công trình văn hóa tâm linh đặc sắc thuộc khu di tích lịch sử văn hóa Hàm Rồng. Đây là nơi để Phật tử đến tu học, cũng là địa điểm diễn ra các buổi trò chuyện, giảng đạo cho mọi tầng lớp nhân dân. Công trình bao gồm các hạng mục kiến trúc chính như: Tam quan, Tam bảo, nhà thờ tổ, lầu chuông, lầu trống, nhà tăng, trai đường, nhà khách tăng, nhà giảng kinh, thiền đường, bến thuyền và các công trình phụ trợ khác. 

Tiếp tục hành trình khám phá khu di tích lịch sử văn hóa Hàm Rồng, du khách sẽ đến với làng cổ Đông Sơn nằm bên bờ nam sông Mã, tựa lưng vào dãy núi Hàm Rồng. Làng Đông Sơn có cấu trúc theo kiểu làng thuần nông, phía trước là cánh đồng rộng lớn, màu mỡ cùng bến sông tấp nập thuyền bè; ba phía của làng được bao bọc bởi những đồi đất, núi đá xen kẽ. Với lịch sử hình thành từ hàng nghìn năm, làng cổ Đông Sơn hiện vẫn còn lưu giữ được kiến trúc cổng làng, đình làng truyền thống cùng hàng chục ngôi nhà cổ với những bức tường rêu phong nằm ven những con đường lát gạch, đá ngoằn ngoèo theo sườn núi. Bên cạnh đó là hệ thống các di sản văn hóa vật thể và phi vật thể đặc sắc, trong đó có nhiều di tích liên quan đến đời sống tín ngưỡng, tôn giáo như đền Đức Thánh Cả, Phủ Mẫu, Miếu Nhị, Âm Vân tự, Bồ Đề tự, Văn chỉ, Võ chỉ, đình Trung, đền thờ nhà Lê, miếu nhà Bà, văn bia “Tượng Sơn bi ký”... Đặc biệt, những chứng cứ văn hóa vật chất được phát hiện từ lòng đất của làng cổ Đông Sơn như những bộ nông cụ, các loại vũ khí, đồ gốm, đồ trang sức đến những chiếc trống đồng có hoa văn tinh xảo... đã cho thấy từ thời kỳ dựng nước Văn Lang, Đông Sơn đã là một làng nông nghiệp có vị thế trong khu vực. Đầu thế kỷ 20, Đông Sơn đã trở thành tên gọi cho một nền văn hóa khảo cổ học nổi tiếng thế giới, đó là Văn hóa Đông Sơn và trống đồng Đông Sơn trở thành biểu tượng cho tài năng, trí sáng tạo của người Việt cổ trong buổi đầu tạo dựng văn minh của nhân loại.

Với những trang sử oai hùng và cảnh quan của một vùng núi sông kỳ vĩ, khu di tích lịch sử văn hóa Hàm Rồng sẽ là thắng tích trường tồn mãi cùng chiều dài lịch sử dân tộc.