À l'origine, la montagne Sainte-Geneviève fut le site de la ville romaine qui se créa face à la ville gauloise de l'île de la Cité. Plus tard, les champs et les vignes cédèrent le pas à une urbanisation organisée autour des abbayes (abbaye Sainte-Geneviève) mais, surtout, des écoles et des universités.
Entre la gare d'Austerlitz et le Jardin des Plantes, la vaste place Valhubert a été aménagée sous l'Empire et baptisée du nom d'un général tué au cours de la bataille d'Austerlitz le 2 décembre 1805. La rue Buffon longe le Jardin des Plantes. L'Institut musulman a été élevé entre 1922 et 1926 en souvenir du sacrifice des Musulmans nord-africains lors de la Première Guerre mondiale. Cet ensemble de style hispano-mauresque regroupe trois parties organisées autour de patios et de jardins : la partie religieuse avec la mosquée dominée par son minaret haut de 33 m, la partie culturelle (salle de conférence et bibliothèque) et la partie commerciale avec son café, son restaurant et son hammam. Une petite pause s'impose auprès du saule et de la fontaine du square Robert Montagne (éminent islamologue) de la charmante place du Puits-de-l'Ermite. À l'entrée de la rue Mouffetard, l'église Saint-Médard a remplacé depuis le XVème siècle un édifice aux lointaines origines, église d'un bourg champêtre. Elle s'impose aujourd'hui dans un petit square, jadis site d'un cimetière. Saint-Médard mélange principalement les styles flamboyant (façade) et Renaissance (chapelles intérieures).
Les réaménagements haussmanniens ont épargné ce flanc de la montagne Sainte-Geneviève et la rue Mouffetard, une des plus vieilles rues de Paris, continue à grimper jusqu'à la place de la Contrescarpe. Mais le quartier populaire, voire misérable, de la Mouffe n'est plus ce qu'il était : il y a eu beaucoup de rénovations, de réhabilitations et de restaurations plus ou moins judicieuses et un petit commerce exploite pleinement le cachet indéniable qui est encore attaché à ces lieux. La place de la Contrescarpe conserve son charme pittoresque malgré tout, même si son animation a évolué : créée en 1852 à l'emplacement d'une des portes de l'enceinte de Charles V (porte Bordelles), cette place était jadis le lieu de rassemblement des clochards dans un quartier où l'on trouvait sans peine les cabarets les plus louches.
Le vaste et très renommé lycée Henri-IV occupe l'emplacement de l'ancienne abbaye Sainte-Geneviève : la tour de Clovis, avec sa base romane (XIème siècle) et ses étages gothiques (XVème siècle), est l'unique vestige de l'église abbatiale détruite en 1807. Quant à la chapelle du lycée, elle est installée dans l'ancien réfectoire du XIIIème siècle (à voir depuis la rue Clotilde). L'actuelle église Saint-Étienne-du-Mont a été construite entre 1492 et 1626 et mélange singulièrement gothique flamboyant et Renaissance : en témoigne l'aspect surprenant de la façade, dont la première pierre fut posée par la reine Margot le 2 août 1610, avec sa superposition de trois frontons. Saint-Étienne-du-Mont est connue pour abriter le dernier jubé parisien (tribune entre la nef et le chœur), magnifique ouvrage réalisé entre 1521 et 1545, et la splendide chapelle dédiée à sainte Geneviève, aménagée depuis 1803 et embellie au fil du XIXème siècle. On y voit aussi la chapelle absidiale dédiée à la Vierge Marie où reposent Jean Racine (mort en 1699, transféré ici en 1711) et Blaise Pascal (décédé le 19 août 1662). On peut enfin y visiter le cloître (1605) avec sa belle série de vitraux, entourant initialement un petit cimetière où furent inhumés Mirabeau (1793) et Marat (1795), anciens «grands hommes» évincés du Panthéon voisin! L'église fut restaurée entre 1861 et 1868 par Victor Baltard, l'architecte des Halles. Créée par la Convention le 11 mars 1794, l'école Polytechnique fut installée dans un premier temps au Palais-Bourbon puis à cet endroit dès 1805, sur l'emplacement de trois collèges, dont celui de Navarre, fondé en 1304 et qui compta parmi ses élèves les plus brillants Bossuet et Richelieu. L'illustre école a déménagé à Palaiseau en 1977. Les lieux furent affectés à partir de 1981 au ministère de la Recherche.
Il est possible de visiter le Jardin carré avec ses paulownias plantés par Napoléon 1er.
Le musée de la Préfecture de police, créé en 1909 par le préfet Lépine, est désormais situé dans les locaux du centre de police du Vème arrondissement, 1 bis, rue des Carmes, au deuxième étage (accès gratuit). Une salle de 520 m² présente plus de 2 000 documents évoquant l'histoire de la police parisienne du XVIIème siècle à nos jours : on peut y voir, entre autres, l'écrou de Ravaillac du 16 mai 1610, les ordres d'arrestation de Beaumarchais, Lavoisier, Danton ou Charlotte Corday, le décret de la Convention du 11 décembre 1792 ordonnant la comparution de Louis XVI, une reproduction de l'étonnante machine infernale utilisée par Fieschi lors d'un attentat contre Louis-Philippe le 28 juillet 1835, ou la naissance de la police scientifique, grâce à Alphonse Bertillon, inventeur de l'anthropométrie.
L'église Saint-Julien-le-Pauvre a été bâtie entre 1170 et 1220 par les moines clunisiens sur l'emplacement d'un hospice puis d'un premier sanctuaire voué aux pèlerins en route pour Saint-Jacques-de-Compostelle. Cette petite église, quasi rurale, a été remaniée au cours du XVIIème siècle (façade) et affectée depuis 1889 au rite catholique grec melkite : à l'intérieur, l'iconostase (cloison de bois enluminé) sépare la nef du sanctuaire. L'église abrite aussi de remarquables chapiteaux.
Le petit square René-Viviani a été aménagé en 1928 en lieu et place d'une annexe de l'Hôtel-Dieu détruite en 1909. Il est connu pour receler le fameux robinier planté en 1601 par Robin (d'où son nom), ce qui en fait le plus vieil arbre de Paris (hauteur : 15 m ; circonférence : 3,50 m) : le vénérable aïeul trône parmi quelques arbres remarquables dont un pterocarya.
La rue de Bièvre existe depuis 1250 et cet ancien chemin, qui longeait un canal de dérivation destiné à mener l'eau de la Bièvre aux jardins de Saint-Victor, était jadis un haut lieu du pavé pour les clochards, les ivrognes et autres marginaux. Depuis, elle s'est embourgeoisée. Son habitant le plus illustre fut longtemps François Mitterrand.
L'église Saint-Nicolas-du-Chardonnet est chargée du souvenir du peintre royal Charles Le Brun : il en fut le plus fervent paroissien, un de ses architectes et décorateurs et l'hôte le plus illustre (tombeau réalisé en 1690 par Coysevox). Si la première pierre de l'édifice actuel fut posée en 1656, il faudra attendre l'organisation de loteries au cours du XVIIIème siècle pour en achever la construction, la façade classique n'ayant été élevée qu'en 1934.
Le square Paul-Langevin a été dessiné en 1868 et abrite quelques curiosités tels le socle de la statue de Voltaire, fondue sous l'Occupation, une fontaine placée là en 1875 et une statue du poète maudit François Villon qui arpentait jadis les lieux à la recherche de l'inspiration...
Sophoras, catalpas, érables sycomores et un févier d'Amérique agrémentent ce square.
C'est en perçant la rue Monge, en 1869, que l'on redécouvrit les arènes de Lutèce, monument gallo-romain de la fin du 1er siècle, détruit par les Barbares en 280. Elles pouvaient accueillir jusqu'à 15 000 personnes pour assister à des spectacles ou à des combats. Sauvées de justesse en 1883 du projet de la compagnie des Omnibus qui voulait y installer son dépôt, grâce à un comité dirigé par Victor Hugo en personne, exhumées progressivement jusqu'en 1918 mais abusivement restaurées, les arènes de Lutèce sont devenues un agréable lieu de détente pour les Parisiens. Elles occupent un square où se dressent quelques arbres remarquables tels un faux de Verzy tourmenté, un magnifique olivier de Bohême ou un micocoulier de Provence.
On ne peut pas ne pas voir la Faculté des sciences de Jussieu, édifiée à partir de 1958 sur l'emplacement de l'ancienne abbaye Saint-Victor, elle-même remplacée dès 1812 par la halle aux vins. Ce site de 14 ha couvert de bâtiments dont l'esthétique présente peu d'intérêt est dominé par la tour Zamansky, élevée en 1970.
Rue de Jussieu, on peut visiter la collection de minéraux entamée en 1819, implantée à la Sorbonne jusqu'en 1970 et constituée de 2 000 échantillons de roches et de minéraux.
L'Institut du monde arabe est né en 1980 à l'initiative de la France et de dix-neuf États arabes, auxquels s'est ajoutée la Libye en 1984, afin de mieux faire connaître la civilisation musulmane tout en développant les échanges entre les cultures occidentales et orientales. Le superbe bâtiment a été construit en 1987 par Jean Nouvel, Pierre Soria et Gilbert Lézénès et il est renommé pour son étonnante façade sud avec ses deux cent quarante panneaux d'aluminium dotés de 27 000 diaphragmes qui s'ouvrent ou se ferment selon la luminosité. Sur 26 900 m²', l'Institut propose au public un musée sur trois niveaux où est évoquée l'histoire de la civilisation arabe depuis la Préhistoire, un auditorium de 360 places, une bibliothèque et un restaurant situé au demier étage, d'où la vue sur Paris est remarquable.
À l'époque où l'on élabora de grands projets destinés à résoudre les problèmes de la circulation parisienne, on avait songé à créer une voie express rive gauche à l'image de la voie Georges Pompidou. L'idée fut abandonnée dès 1974. Entre 1975 et 1980, le jardin Tino Rossi a été aménagé sur l'emplacement du port Saint-Bernard. Au cours de l'automne 1980, la Ville de Paris décida d'installer sur cette superficie de 4 000 m², le long d'une promenade de près de 800 m entre les ponts de Sully et d'Austerlitz, un musée de sculpture moderne en plein air regroupant des œuvres de César, Brancusi, Stahly, Zadkine, entre autres. Malheureusement, certaines statues ne sont pas identifiables et d'autres ont été vandalisées. Ce lieu n'en reste pas moins un endroit méconnu et qui ne manque pas de charme.