Sos fue uno de los lugares fortificados más importantes de las cinco villas durante los s. X y XI como atestiguan sus abundantes casas solariegas. Su espléndido asentamiento sobre un elevado espolón, estribacion de la sierra de la peña, convierte a toda la villa en una auténtica fortaleza natural. Destacan dos promontorios: el meridional, ocupado por el Palacio de Sada (M.H.A.), donde nació Fernando el Católico (1452), con almenas que le dan cierto aire de fortaleza; y el septentrional, la llamada Peña Feliciana, donde Ramiro II edificó el castillo, con visibilidad hasta las montañas pirenaicas y la Navarra Sangüesa. El castillo (s. XII) presenta un recinto amurallado pequeño, de planta irregular, en cuyo centro se yergue la esbelta Torre del Homenaje, de planta cuadrada. A su pie, según costumbre, se edificó la iglesia parroquial románica del s. XIII (M.N). Las murallas, construidas posteriormente, rodean la villa confundiéndose con las casas que se adosan a ella. La pieza principal es la torre de la fuente Alta o de la Reina. Otras torres-puerta importantes son: La de Jaca, la de Nador, la de Zaragoza, la de Mudo, la de Uncastillo y la de Bueno. Destacan también la iglesia de San Martin, protogótica del s. XIII, y el conjunto de la plaza mayor, con los palacios tardorrenacentistas del Consistorio (s. XVI), el del Gil de Jaz (Escolapios desde el s. XVIII) y la Lonja medieval. Toda la villa está declarada conjunto Histórico Artístico en 1968.

La iglesia parroquial de San Esteban es una de las construcciones religiosas más destacadas de Sos del Rey Católico. En este edificio con aspecto de fortaleza, hay en su interior una cripta en la que se conservan interesantes pinturas murales de estilo gótico.