Fondata dai Romani, Fermignano fu scenario della battaglia del Metauro che vide la sconfitta dell’esercito cartaginese, comandato da Asdrubale, per opera dei Romani nel 207 a.C. La leggenda vuole che sulla collina di Montelce vi sia il sepolcro di Asdrubale, visitato da Montaigne, Giacomo Leopardi e Giovanni Pascoli.

Città natale del grande architetto rinascimentale Donato Bramante, al quale è dedicata l’omonima Galleria d'arte Contemporanea, presenta delle strutture architettoniche significative, quali il complesso monumentale dell’alta torre medievale delle Milizie e del ponte romano a tre arcate sul fiume Metauro.
Al XIX secolo risalgono l’ex mattatoio e il lavatoio, visitabili su prenotazione. L’ex cartiera in via Veneranda, oggi di proprietà privata, fu probabilmente costruita dai Fabrianesi.
Un ulteriore sito di rilievo artistico è la chiesa di San Giacomo in Compostela, che presenta affreschi del XIV e del XV secolo.

Lungo la strada Provinciale Metaurense si trova invece la Villa Gentilizia Isola, una residenza di campagna di Federico Bonaventura che ospitò, nel 1578, Torquato Tasso che qui compose la “Canzone al Metauro”.

La Gola del Furlo si estende anche nel territorio di Fermignano. Si tratta di un’area protetta caratterizzata da un paesaggio in parte collinoso, in parte aspro e roccioso.

Ogni anno, la prima domenica dopo Pasqua, si può assistere allo storico torneo del Palio della Rana e sempre in costume, a fine estate, al Gran Premio del Biciclo Ottocentesco: antiche rievocazioni di una località moderna e attiva.