La riqueza de su arquitectura y su ingeniería colonial y republicana hizo que la Organización para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) inscribiera el nombre de Potosí en la lista de Patrimonio de la Humanidad en 1988.

El nacimiento de Potosí no fue el colorario de ninguna búsqueda sistemática de riquezas, ni de la tenacidad de unos exploradores o la decisión de una autoridad española, sino, simplemente, de un azar, de un acaso, cuando un indio, Gualpa, vio también por casualidad que en el lomo del cerro que llamaban Sumac Orko, a la aproximación del fuego corrían gruesos hilos de plata.

No fue necesario que la población fuera fundada con las formalidades y ceremonias de estilo, para que los españoles se establecieran allí. No fue necesaria ninguna voz de pregón, ni el levantamiento del rollo y la horca o la firma de un acta de fundación.

La convocatoria de las minas de plata fue como un llamado poderoso y a las pocas
semanas del día del descubrimiento, el 15 de abril de 1545, ya estaban allí establecidos los españoles procedentes de La Plata y Porco, en viviendas construidas apresuradamente al pie del cerro.

Varios años más tarde, ese campamento caótico y desordenado recibiría el título de Villa Imperial de Potosí. (De conquistadores y Encomenderos, Alberto Crespo)
El hallazgo del filón de plata ocurrió en 1544 y el registro de la primera mina, por el español Juan de Villarroel, en abril de 1545. La parte más antigua fue levantada de manera desordenada y sólo a raíz de la visita del Virrey Toledo, 1572, y sus instrucciones empezó a normarse la expanción urbana.

El mismo Gualpa, oriundo de Chumbilcas, cerca del Cusco, testimonió años después que en la cima del Sumaj Orko encontró ofrendas, de poco valor, dejadas por los originarios del lugar. De manera que el cerro era antes de la llegada de los españoles sitio sagrado, condición que mantuvo durante la colonia con la denominada Virgen del Cerro.

Por entonces se dejó de usar el sistema de extracción del mineral pasado por el tostado primitivo y se comenzó a usar los hornos de amalgama de mercurio. Para ello era necesario contar con un molino de mineral movido por agua y se hizo un río artificial que dividió la parte española de la indígena.

Toledo mandó a construir 18 represas que a fines del siglo XVIII llegaron a 27.
La infraestructura minera de Potosí es una de las obras más importantes, costosa y novedosa construida por España en América. Y contribuye a dar al entorno de la ciudad su característica monumental.

Es igualmente rica la arquitectura religiosa que tiene en el templo y convento de San Francisco uno de sus ejemplos más claros. La iglesia es de tipo basilical de tres naves con pilares cruciformes, nave central cubierta con cañón corrido y las laterales con cúpulas, en el crucero tres medias naranjas muros de cal y canto, cúpulas de ladrillo y pilares de sillar. Portada con arco trebolado, torre de planta cuadrada cubierta de faldones revestidos de cerámica. Se conserva el diseño original (el más antiguo del país) de planta cuadrangular compuesta de tres arquerías de medio punto y una de ojiva con perfiles góticos que descansan sobre las columnas dóricas, tiene un segundo piso añadido porteriormente y claustro cubierto con armadura de "cinta y saetín".

No es menos interesante la arquitectura civil, edificada con piedra, adobe y madera. El Tambo de la Cruz, conservado hasta en su tejado, posee más de un cuarto de manzana y mantiene la estructura original con muy pocas reformas. Su fachada tiene una portada de ladrillo y cal con columnas semiempotradas; los vanos altos disponen de enrejado sobre peana y cañón corrido, el corredor del patio sobre bovedilla.