大明湖历史悠久，纪念古人政绩、行踪的建筑以及自然景观很多，诸如历下亭、铁公祠、小沧浪、北极阁、汇波楼、南丰祠、遐园、稼轩祠等，引得历代文人前来凭吊、吟咏。
大明湖南门，为一民族形式的牌坊，为南门牌坊，是后来从济南府学文庙迁到这里的。牌坊原为木结构，为5间七彩重昂单檐，饰有吻兽。坊顶黄色琉璃瓦覆盖，檐下云头斗拱承托，额枋彩绘有“旭日云鹤”、“金龙戏珠”和“西番莲”等图案。
匾额上书“大明湖”3个鎏金大字，12根斜柱支撑着3阶式错落的坊顶，柱础由石鼓夹抱。整个建筑金碧辉煌，宏伟壮观，被视作大明湖的标志。
牌坊西侧，立有清代嘉庆年间所立的《大明湖》石碑，为登州于书佃手笔。牌坊匾额“大明湖”3字，是依该碑字迹刻成。牌坊两侧，门房对称，歇山卷棚，上覆绿色琉璃筒瓦，显得玲珑典雅。
房前架雕栏小石桥，桥下各有石砌小溪。珍珠、濯缨等清泉经此溪注入大明湖。坊内设码头，柳浪垂荫，画舫停泊，往来渡客。
铁公祠在大明湖西北岸，为民族形式的庭园。占地6386平方米，包括铁公祠、八角亭、湖山一览楼和小沧浪等建筑，是大明湖中的园中园。
铁公，即铁铉，字鼎石，河南邓州人，明代兵部尚书、山东布政使。1400年，明燕王朱棣与其侄争帝，从北京发兵南下，兵至济南，铁铉固守，燕王屡攻不下，只得绕道进取南京。
朱棣夺取帝位后，复取济南，铁铉被执，不为屈服，受磔刑而死。后人为表彰他的“忠烈”，故建祠祀之。清代乾隆年间，山东盐运使阿林保捐钱复建，后来的济南知府萧培元重修，并塑铁铉像，供在祠内。
整个院落由曲廊相围，东大门为朱红锁壳式门楼，迎门叠山石小品，青松垂荫，凌霄花攀缘，作为障景。
东廊壁辟有异形窗，框成幅幅小景。西廊壁上，嵌清代铁保和阮元等书法家的题刻，其形体潇洒俊逸，其韵致深厚隽永，堪称书苑上品。东廊帧帧小品与西廊幅幅墨迹，遥相辉映。
祠堂居庭院东北隅，坐北朝南，面阔3间，前檐出厦，歇山起脊。穿过祠堂西侧曲廊，为湖山一览楼。该楼坐北朝南，上下两层，各5间。登楼可凭栏远眺青葱的群山，近览秀丽的大明湖。
院中偏小沧浪南为八角亭，宝顶重檐，斗拱错落，雕梁画栋，富丽堂皇。亭基为高台，台周雕石栏，内设石几石凳，可博弈赏景。
小沧浪在庭院内的西南隅，由清代乾隆时期的阿林保重修铁公祠时参照苏州沧浪亭建成。其名之典取自于《楚辞》中的《渔父》：“沧浪之水清兮，可以濯吾缨；沧浪之水浊兮，可以濯吾足。”
小沧浪亭坐北朝南，半浸水中，长方形式，歇山飞檐，外设围廊坐栏。檐下悬山东巡抚觉罗崇恩题书的“小沧浪亭”匾额。亭周，三面荷塘，四面柳浪，小桥流水，莲花溢香。亭南连东西向长廊，西段廊上辟古典式小门，面湖，门额悬“小沧浪”匾额。
整个建筑，采用借景手法，把湖光山色借入园内，于内正可欣赏。清代著名小说家刘鹗曾在《老残游记》中描绘在这里所看到的景色：
到了铁公祠前，朝南一望，只见对面千佛山上，梵宇僧楼，与那苍松翠柏，高下相间，红的火红，白的雪白，青的靛青，绿的碧绿，更有那一棵半棵的丹枫夹在里面，仿佛宋人赵千里的一幅大画，做了一架数十里长的屏风。
低头看去，谁知那明湖业已澄净得同镜子一般。那千佛山的倒景映在湖里，显得明明白白。那楼台树木，格外光彩，觉得比上头的一个千佛山还要好看，还要清楚。
后人将此景称为“佛山倒映”，为大明湖一景观。这里风景秀美，是人们品茗吟咏的胜地。
清代嘉庆年间的一个夏天，山东提督、学政、历史学家刘凤诰与山东巡抚、书法大家铁保，曾在这里宴饮，兴致勃然，刘氏即席赋得联语：
四面荷花三面柳
一城山色半城湖。
铁保即席书丹。此联石刻嵌在庭园西廊壁洞门两侧，成为形容济南古城风貌的名联佳句。
庭园内巧石秀立，曲径蜿蜒，杨柳垂荫，紫藤攀缘，翠柏储润，海棠流丹，修竹婆娑，杂花斗艳，蜂飞蝶舞，景色秀丽清幽。
稼轩祠在大明湖南岸遐园西侧，占地1400平方米，为纪念南宋时期的爱国英雄和豪放派词人辛弃疾而特别建造的。
辛弃疾字幼安，号稼轩，济南历城人。历任南宋地方行政长官。为主张抗金，多次上书朝廷，后被贬谪，抑郁而死。其词作与苏轼齐名，并称“苏辛”。着有《美芹十论》、《九议》、《南渡录》、《稼轩祠》、《稼轩长短句》等。
稼轩祠为古代的官署型建筑，祠院坐北朝南，南北向三进院落，建在一条中轴线上。大门悬匾额“辛弃疾纪念祠”，门两侧蹲坐着雌雄石狮各一只。
门南为照壁，门内太湖石矗立作为障景。左右厢房各3间，北侧为过厅，面阔3间，院内国槐垂荫。
穿过过厅为第二院落，两侧是抄手半壁游廊。北为正厅三间，卷棚顶式，门楣额枋皆饰彩绘，上悬匾额“辛弃疾纪念祠”。楹柱挂对联：“铁板铜琶继东坡高唱大江东去，
美芹悲黍冀南宋莫随鸿雁南飞。”
厅内迎门处为辛弃疾塑像，四壁挂其生平事迹和名人字画，橱中陈列有关辛弃疾的各种版本的书籍。院内植有青松、银杏及石榴、百日红、月季等花卉。
厅后第三院落，北临湖滨，是作为休息的风景建筑。西廊壁饰有扇面、海棠叶等各种异形窗。北端游廊两层，与“临湖阁”相通。东廊向北依次叠升，直达阁上，每叠平台由假山石堆砌。
中段台上建小亭，供登楼中途稍憩。阁为两层，上建凉台，下设茶座，可于内观赏明湖景物。院内秀石玲珑，槐荫铺地，竹影移墙，榴花溢丹。
阁北水中七曲石桥，上饰石栏杆，下可通小舟。桥北接“藕亭”，六角攒尖，单檐宝顶，亭桥相衬，亭影浮动，也为明湖一景。
北极阁又名“北极庙”、“真武庙”，坐落在大明湖东北岸，为道教的一座庙宇。真武，是道教奉祀的代表北天之神，是北天七宿的化身。原名玄武大帝，后避帝讳，改为真武。
该庙建于1280年，筑在7米高的石镶土台上，占地1078平方米。正殿在中央，坐北朝南，后有启圣殿，南面为门厅，面阔各3间，东西配庑殿庙貌巍峨。
院内银杏葱绿，翠柏碧透，古意颇浓。正殿佛龛内，塑有真武坐像，手持宝剑。两侧侍金童玉女。神龛前下方分别站有火、水、龟、蛇四将。
神龛左侧，塑青龙、赵天君、关天君、仙真、风伯和雷公。右边塑白虎、马天君、瘟天君、仙曹、雨师和电母。
殿内东西山墙上，绘制有精美的《真武大帝武当山传奇》壁画，其故事曲折，引人入胜。启圣殿为明代成化初年德王朱见建，塑有圣父母的坐像。
左右两侧侍有玉女，各持石榴仙桃。墙上壁画，皆为演奏、舞蹈和献果等祝寿场面。
置身于庙台之上，视野开阔。可眺望重峦叠嶂的群山，近可一览秀丽多姿的明湖景观，湖光山色，尽收眼底，是观景的理想去处。
汇泉堂坐落在大明湖东南隅水中小岛上。该岛景色极为幽雅，为夏日避暑胜地，人称“清凉岛”。过去，城内众泉多从这岛附近汇入大明湖。所以这小岛上的一眼清泉，便被命名为“汇波泉”，建于这里的一座寺院也就叫做“汇泉寺”。
汇泉寺的始建年代，据清代钱塘人吴华《重修汇泉寺碑记》记载，曾于清代嘉庆年间由当地的盐商茅、张二氏重修，是年孟夏落成，随后又召集同仁，每月捐资，聘请“信一”和尚为本寺主持，伺奉佛祖。
此寺原为两重院落，东侧依次为佛殿、关庙、公输子祠和文昌阁等建筑。佛殿为正殿，内供佛像。偏西为精舍4楹，名称“薜荔馆”，颇为雅致。四周的水，远处的山，荷深处的轻舟，小陌之行人，皆能入画。
月下亭在大明湖北岸，北极阁西侧。亭子立在水池中央，形为六角尖顶，白柱青瓦，饰以彩绘，小巧玲珑，典雅别致。
池中蓄锦鱼，植王莲，池周自然石驳岸，顽石卧波。东侧紧靠北极阁处为假山，巨石陡立峭拔，嶙峋峥嵘。近植翠竹，飒飒有韵。
月下亭南北，各有白石小桥，南通湖岸，北通大厅。大厅与月下亭同时建成，面阔3间，处于数级台阶之上，坐北朝南，有白色楹柱贯顶，南面出厦，东西各有耳房一间，厅下有地下室。
堂周围幽篁，郁森蔽日，整个建筑显得很清幽。
大厅东侧有一小院，院中有两层小楼，楼上南侧设有阳台，可于上观览大明湖景色。大厅西侧，建有花室花圃，围竹篱，植松柏，自成体系。室内四季有春，即使隆冬季节，依然万紫千红，百花争艳。
月下亭是赏月的理想去处，亭南视野开阔，在这里可以观看“明湖水月”的胜景。当夜幕降临，明月当空，清光惠洒，柔波粼粼，湖天一色，垂杨如纱笼岸，亭榭隐现其间。溶溶月色，妙不可言。
遐园在大明湖的南岸，占地9600平方米，向来有“历下风物，以此为盛”的赞语，被誉为济南第一标准庭院。清代宣统年间，山东提学使罗正钧倡议兴建，园址建在昔日科举考场贡院的附近，希望能在这里大兴学风，造就人才。
该园是一所结合了民族形式的古典庭园，素有南阁、北园的盛名。大门朝东，门外北侧，横一石碣，上刻篆书“遐园”两字，由罗正钧题写。门原有楹联“湖山如画，齐鲁好文”，后缺失。门两侧，长廊向南北两个方向伸展。
进门假山，作为障景，顺势延至院南侧，占地颇广，山势陡峭，巨石嶙峋，有石径可登。上面有台，称“朝爽台”。台上有亭，四面单檐，称“苍碧亭”也叫“风亭”。北侧山脚下，池塘之水，从湖中引来，蓄锦鱼，植荷莲。
山西的池内建亭，为船形，称“明漪舫”，因明湖船舟不能驶进遐园，故造船形亭，以象征。明漪舫四周绕以小溪，北流折东淌入湖中。
沿溪西岸，半壁长廊，廊北端折西南墙壁上，嵌相传岳飞墨迹石刻《前后出师表》。廊北东侧跨溪建桥，拱形若虹，名“玉佩”。桥北方塘，内生垂柳，植以荷莲。园北侧建“读书堂”。
堂东有山，山南有池，池岸有亭，为休息的场所。山上立“浩然亭”，六角单檐，于内可观“鹊华烟雨”及大明湖景色。
园内杨柳垂荫，修竹郁森，黄鹂鸣唱，韵味无穷。昔日，院内竹篱门上悬挂一幅木刻行书楹联“和风飞清响，时鸟多好音”，就是此景的生动写照。素日，于此读书、作画者甚多，这正是“湖山如画，齐鲁好文”的最好印证。
秋柳园在大明湖东南岸，因王氏的佳作《秋柳》诗而得名，传说清初王士祯曾在这里读书。王士祯是清代济南府新城人，字贻上，号阮亭，别号渔洋山人。累官至刑部尚书，为清初文坛盟主，是极负盛名的诗人。着述甚丰，有《带经堂集》等传世。
顺治年间的一年8月，游历下，与诸名士会饮大明湖“天心水面亭”上。时值初秋，叶始微黄，若有摇落之感，渔洋身置其中，浮想联翩，乃赋《秋柳》诗4章。
这4首诗风格独特，震惊当时文坛，一时和者甚众。当时，文人雅士在此处成立“秋柳诗社”，后又建馆舍多间，观柳赏荷，即兴赋诗，挥笔联句，步韵唱和。
如今，秋柳园馆舍及水面亭早已毁，然而景色依旧。大明湖波光潋滟，园内小溪潺潺，溪上虹桥卧波，湖中荷香四溢，溪岸垂杨披拂，人们常在柳荫下草坪上怀古凭吊，吟诗作文。
百花洲又名“百花汀”、“小南湖”，位于大明湖正门牌坊以南。古时水域很大，水由珍珠泉、芙蓉泉、王府池汇集而成，然后注入大明湖。
昔日，百花洲附近的居民多在水中植白莲，岸旁栽杨柳，四周房舍，参差错落，似水乡民居。
《老残游记》中所记载的“家家泉水，户户垂杨”，主要就是指的这一带。宋时，百花洲内建有百花台，因“百花堤”得名，又因百花堤为南丰先生曾巩所建，所以也叫“南丰台”。
百花台周围，鲜花烂漫，景色秀丽，曾巩曾写《百花台》诗赞美：
烟波与客同樽酒，风月全家上采舟。
莫问台前花远近，试看何似武陵游。
至明代，诗坛领袖李攀龙在百花洲建“白雪楼”，四面环水，设小舟往来渡客。后来明末诗人王象春又居于白雪楼，并着有《齐音》、《问山亭集》等。
在百花洲的南侧，昔日有“曲水亭”，为当时的济南棋社，棋林高手经常到这里品茗博弈。
该亭原是一座坐东朝西的3间小房，房前房后，小溪弯弯，流水潺潺，垂杨依依，有木桥渡客，亭门悬挂着清代文学家郑板桥为亭撰写的一副对联：“三椽茅屋，两道小桥；几棵垂杨，一湾流水。”
后来小房倾圮，亭主将其改在水中，形为木制敞厅，四面回廊环绕，花格透窗，由远处望去，翠绿丛中，犹如盛开的一朵芙蓉。仍为茶室棋社，亭门楹联写道：“历下亭中坐怀古，鹊华桥畔静观棋。”
历经沧桑，百花洲一带的亭台虽已残破，然而景色依然秀丽。北侧近临大明湖，水光潋滟，芙蕖映绿，西岸建有花园，四季有春，蜂飞蝶舞，南岸小桥卧波，清溪潺，柳浪闻莺，东边矮屋短墙，鳞次栉比，错落有致，依然为江南水乡风貌。