Die bemerkenswerte Sehenswürdigkeit Neumarkts ist das elegante und lakonische Pfalzgrafenschloss in der Altstadt. Im Jahre 1410 wurde Oberpfalz dem Graf Johann von Pfalz-Neumarkt vererbt. Der Graf hatte den Regierungssitz nach Neumarkt verlegt und mit der Baugestaltung der Stadt angefangen. Unter seiner Herrschaft wurde nämlich das Pfalzgrafenschloss errichtet. Es war ursprünglich geplant, dass das Schloss zwei Türme haben sollte, jedoch wurde nur einer und zwar der Westflügel erbaut. Sein Neffe Otto II., der wegen seiner Leidenschaft für die exakten Wissenschaften auch Otto Mathematicus genannt wurde, ließ den Ostflügel des Schlosses erbauen. Dort befand sich ein kleines Observatorium, das bedauerlicherweise bis heute nicht erhalten blieb.
Im 16. Jahrhundert war das Schloss wie auch die ganze Stadt allmählich in Verfall geraten. Seit dem Jahr 1560 diente es als Residenz des Bürgermeisters von Neumarkt. Im Jahre 1795 wurde dort eine Tabakfabrik eröffnet und im beginnenden 19. Jahrhundert dazu der Sitz des Landesgerichts untergebracht. Bis zu den 1930-er Jahren diente der Westflügel als ein Gefängnis. Heute befindet sich dort wieder der Sitz des Landesgerichts. Der Einlass ins Schloss ist in der Regel den Touristen untersagt. Die Schlossbesichtigung ist nur zu besonderen Anlässen wie zum Beispiel beim Altstadtfest zugänglich. Man sollte aber auf jeden Fall für die Eintrittskarten vorsorgen. Der Innenhof des Schlosses ist jedoch für jeden Besucher zugänglich. Im Innenhof befinden sich die Löwenfiguren, die eigentlich gar nicht wie Löwen aussehen, und der Neptun-Brunnen.