La ville garde lempreinte de la scénographie et de lurbanisation élaborées par ses fondateurs aux Ier et IIe siècles de notre ère, alors quelle était la vitrine de la civilisation romaine en territoire éduen. Une enceinte du Ier siècle, conservée sur la presque totalité de ses 6 km, contribue à son détachement sur le paysage environnant. Une série de monuments sont répartis sur son pourtour: pyramide de Couhard, théâtre, portes Saint-André et dArroux, temple dit de Janus. La ville sorganise alors autour dun cardo et dun decumanus encore visibles dans la voirie. Il reste peu de traces des édifices construits pendant le haut Moyen Age. En revanche, léclatement contemporain en différentes bourgades, ceintes de zones agricoles, reste très perceptible. La spécificité des noyaux constitutifs de lAutun médiéval se maintient jusquau coeur des Temps Modernes: la ville haute est le centre politique et religieux, la ville de Marchaux est le centre commerçant et le châtelet Saint-Andoche rassemble le bourg abbatial et le quartier artisanal. Entre 1120 et 1146, est édifiée la cathédrale Saint-Lazare, célèbre pour son oeuvre sculptée par Gislebert. Le XVe siècle, magnifié par le mécénat de la famille Rolin, est marqué par une intense activité bâtisseuse, autour de la cathédrale et dans la ville basse. Au cours des XVIIe et XVIIIe siècles, le centre de la ville se déplace autour du champ de foire. La place du Champ-de-Mars devient le coeur administratif et commerçant de la ville. Cet espace assure la liaison entre les deux villes médiévales. Il sagrémente dune architecture classique de qualité: lancien collège des Jésuites (lycée Bonaparte), lancien grand séminaire (lycée Militaire) et de nombreux hôtels particuliers. Le XIXe siècle laisse également sa marque architecturale: la ville se dote dun hôtel de ville, dun théâtre, dun passage couvert... tandis que larrivée du chemin de fer donne le départ de la reconquête vers le nord de terrains demeurés vierges depuis lAntiquité. Lexploitation des schistes bitumineux constitue une des principales activités de la ville. Deux imposants terrils témoignent aujourdhui de cette industrie.
