Il patrimonio architettonico di Adelfia può vantare una singolare duplicità, a cominciare dall'esistenza di due diversi centri storici, sorti a pochissima distanza l'uno dall'altro e svilupparsi nel medesimo periodo (attorno all'anno Mille), ma rimasti fino agli inizi del XX secolo entità separate, ciascuno con propri palazzi nobiliari, con propria sede amministrativa, con proprie tradizioni religiose, con proprie chiese e santi protettori. La stele situata su corso Vittorio Veneto presso l'attuale municipio segnava gli antichi confini. Una volta alle spalle, nella proprietà Catella, era situato il cippo confinario. Le principali testimonianze storico-architettoniche sono pertanto ascrivibili ora a Montrone ora a Canneto.
Tra le principali architetture religiose ricordiamo la Chiesa di Santa Maria del Principio a Montrone (1086) e la Chiesa della Madonna della Stella a Canneto (1186).
La Chiesa di Santa Maria del Principio a Montrone, intitolata a San Nicola di Bari, venne ricostruita attorno al 1711 e consacrata nel 1726; il campanile fu innalzato del 1744 al 1747. Nel 1833 il pittore molfettese Saverio Calò ne affrescò gli interni; nel 1926 il barese Bernardo Caprioli eseguì la decorazione in oro zecchino della parte superiore della chiesa. Vi è contenuta la statua del patrono di Montrone e compatrono di Adelfia, san Trifone martire, opera dell'andriese Riccardo Brudaglio (1783).
La Chiesa della Madonna della Stella a Canneto, dedicata all'Immacolata fu costruita, consacrata e ampliata tra il 1761 e il 1763 sui resti di un’antica chiesa. Custodisce le reliquie di san Vittoriano martire, patrono di Canneto e compatrono di Adelfia. La pianta è a croce latina, conserva negli altari due tele che raffigurano l’Annunciazione e la Crocifissione, mentre sul presbiterio è stato realizzato un affresco raffigurante l’Ultima Cena. Il prospetto esterno si divide in due ordini: quello inferiore dove è presente il portale d’ingresso mentre quello superiore dove vi è un finestrone centrale che illumina l’interno.
Tra le architetture civili di pregio ricordiamo il Palazzo Marchesale di Montrone: costruito nel 1396 dal feudatario Niccolò Dottula, fu ampliato nel 1519 dal patrizio napoletano Giambattista Galeoti e decorato con affreschi di scuola napoletana, rifinito nella struttura attuale nel 1790 dal marchese di Montrone Luigi Bianchi Dottula. Il palazzo nel 1519 fu acquistato dal patrizio napoletano Giambattista Galeati che provvide ad ingrandirlo e a far dipingere l’interno da valenti pittori di scuola napoletana. Il Palazzo ha la cospicua consistenza di venti saloni, arricchito da ampi e spaziosi sotterranei indispensabili per i servizi logistici del nobile casato: cantine, stalle con mangiatoie, depositi di vario genere, sale molitorie ed un’artistica Chiesetta con ingressi distinti sia dall’atrio del Palazzo che dalla via pubblica nel pieno centro storico. Nella chiesetta sono custodite preziose reliquie di martiri del Cristianesimo.
Sempre a Montrone si cita il Palazzo Angiuli (fine XIX secolo). Nella cappella interna, dedicata all'Immacolata Concezione, si celebra annualmente un concerto ed una messa Pro Terra Santa con il patrocinio dell'Ordine del Santo Sepolcro.
A Canneto invece si evidenzia la presenza del Palazzo dei Marchesi Nicolai, frutto di molteplici interventi realizzati tra il '600 e la metà del '700. Si articola in una serie di fabbriche disposte intorno ad un cortile quadrangolare. Si tratta perlopiù di edifici di servizio ad eccezione dell'edificio che si affianca alla Torre Normanna che si identifica come la dimora dei Marchesi Nicolai. Questo propone un impianto rettangolare disposto su due livelli e distinto da un portale monumentale con stemma che immette nell'area retrostante dove c'è il cortile interno. Questo edificio è molto semplice mostra un gusto sobrio, mentre ben più articolata è l'edificio ubicato dalla parte opposta del cortile che costituisce la parte frontale del complesso e si distingue per un loggiato superiore caratterizzato da arcate a tutto sesto sormontate da un frontone di gusto classicheggiante, secondo un modello tipico dell'architettura borbonica della metà del '700.
Di notevole rilevanza anche la Torre Normanna di Canneto, costruita da Alfonso Balbiano nel XII secolo costruzione superstite dell’originario castello medievale. Assolveva un tempo al compito di difesa e protezione da assalti nemici, per la sua posizione strategica. Collegata con la campagna in direzione di Acquaviva delle Fonti tramite una galleria, la torre è alta circa 19 metri e si sviluppa su quattro piani. In tempi remoti la base inizialmente era adibita a prigione, ma lo stato in cui versa attualmente non permette ai visitatori di spingersi negli ambienti interni. La Torre Normanna di Canneto è stata dichiarata monumento nazionale nel 1920, insieme all'adiacente palazzo marchesale di Canneto.
Di interesse anche la Casina Don Cataldo (Castello dei Fascina) (XVII secolo), la quale fu costruita dal Nicolai lungo la strada per Bitritto. Il castello attualmente chiuso ed in stato di degrado, al suo interno sono conservati alcuni stemmi che ricordano il passaggio dei Marchesi Nicolai e affreschi dei primi anni dell’ottocento che rappresentano scene cavalleresche tratte dall’Orlando Furioso. È un prezioso edificio classico, caratterizzato da una splendida doppia scalinata che conduce alla loggia, e all’ingresso. Su entrambi i lati si ammirano due torrioni. L’edificio è circondato da un muro spesso, che comprende anche i resti di quella che fu la cappella, ora completamente distrutta. La masseria si distingue dalle altre anche per la pietra a bugnato con cui è stata costruita, che mette in risalto la maestria di chi ha progettato il palazzo, riuscendo a fondere le esigenze residenziali e quelle agricole.
Nell’area extra urbana di Adelfia si citano numerosi siti archeologici e rupestri risalenti a diversi periodi storici a partire dall’ Età del Bronzo a testimonianza delle diverse stratificazioni storiche dell’area.
Tra i primi siti archeologici evidenziamo il Parco Procino, individuato a Sud Ovest dell'abitato di Adelfia, su un ripiano coltivato ad uliveto e mandorleto. L'evidenza archeologica è costituita da un'area di frammenti di ceramica d'impasto grossolano databili all'Età del Bronzo. Assieme a questi reperti ceramici si aggiungono reperti di industria litica, tra cui ciottoli scheggiati con tracce d'uso. Il sito è ubicato a ca. 257 m s.l.m. ed è limitato dalla presenza di una cava di materiale litico. È stata inoltre segnalata la presenza di frammenti ceramici sul fondo della lama e in direzione del sito, attribuibili alle azioni di scivolamento del materiale dall'alto verso il basso.
Altri due insediamenti di interesse sono quelli presente in località Lago dell'Arciprete e Piscina Rossa. Il primo occupa una posizione naturalmente di difesa sulla sommità di uno sperone roccioso, alto 219 m s.l.m. e in corrispondenza di una stretta ansa della lama, nel punto in cui questa diventa più profonda, con pareti ripide e scoscese. I frammenti ceramici rinvenuti sono del tipo ad impasto e databili all'età del Bronzo. Sporadiche sono le presenze degli stessi materiali lungo le pareti, attribuibili al dilavamento delle acque piovane. Sono stati inoltre individuati numerosi ciottoli scheggiati in calcare marmoso con tracce d'uso.
L'insediamento Piscina Rossa è invece localizzato sul pianoro prospicente Lama Picone a un'altitudine pari a 230 m s.l.m. Il materiale reperito consiste in frammenti di ceramica di impasto databile all'Età del Bronzo, tra cui sono distinguibili scarti di lavorazione o sottoposti a cottura eccessiva, insieme a frammenti di intonaco di capanna. Pochi sono gli oggetti in industria litica tra cui una lama in ossidiana e poche schegge silicee.
Un’ultima area archeologica è quella in località San Leo, a nord-est di Adelfia, su un pianoro culminante con una piccola collina, caratterizzato da una lunga frequentazione antropica. Oltre ad una fase di occupazione dell'area in età preistorica e protostorica, la ricognizione effettuata da A.M. Tunzi ha permesso di individuare la presenza di un insediamento databile dall'età arcaica fino all'età classica. Nel dettaglio, sono stati rinvenuti frammenti di ceramica geometrica, di ceramica a figure rosse e a vernice nera, anse e fondi di skyphoi, di ceramica comune, di terra sigillata, di elementi architettonici fittili.
Adelfia è inoltre ricca di testimonianze di ville, masserie e monumenti distribuiti nell’agro rurale e risalenti a diverse epoche.
Merita menzione la Villa di età romana collocata sul promontorio di contrada Tesoro a Nord di Adelfia, nell’area in cui il sito declina verso il corso del torrente Baronale, posto ai piedi della collina di Tesoro e che confluisce nella Lama Picone. L'area presenta una lunga frequentazione dall'età arcaica-classica. Interpretato come villa, il sito è stato indagato a partire dal 1998 ed è noto solo attraverso l’edificio termale, che si sviluppa ad est della pars fructuaria. La natatio è costituita da una grande vasca di forma rettangolare, a cielo aperto, disposta lungo l’asse nord-sud. La struttura è scavata interamente nel banco roccioso ed è rivestita di intonaco idraulico. Lungo il lato est della natatio si dispongono tre ambienti affiancati lungo l’asse nord-sud, di cui soltanto quello centrale completamente evidenziato, due dei quali sono interpretati come possibili calidarium e tepidarium. Gli ambienti presentano una pavimentazione musiva, della quale si conservano poche tessere rinvenute negli strati di crollo, mentre gli elevati delle strutture murarie dovevano essere rivestiti di marmo policromo, i cui frammenti sono stati raccolti negli strati superficiali. L’edificio termale è dotato di due fornaci, una ad est del vano centrale, l’altra presso la testata sud della natatio. Gli ambienti ospitavano un focolare e non meglio specificate costruzioni in calcare e laterizi, annerite dal fuoco, interpretate come strutture legate allo svolgimento di attività produttive. A sud della pars fructuaria è stata indagata una cisterna con imboccatura circolare, dalla cronologia non meglio specificata. La villa potrebbe aver avuto una seconda fase di utilizzo databile almeno fino ad età costantiniana, come sembra dimostrare il rinvenimento di materiale raccolto in superficie e databile a questo arco cronologico. Una frequentazione dell’area in età altomedievale è ipotizzata dal rinvenimento di ceramica non meglio specificata.
Un’altra Villa di età imperiale e tardoantica, individuata in Località Dannetta, a circa 2,5 Km a Sud Ovest di Adelfia. L'area, di circa 20.000 mq, è caratterizzata da un'alta concentrazione di materiale in superficie attribuibile ad una villa; tra i materiali rinvenuti si segnalano elementi architettonici fittili, frammenti di pavimentazione in cocciopesto, di terra sigillata, puntali di anfora, monili (tra cui uno spillone in avorio e una gemma con volto muliebre), frammenti di pasta vitrea, frammenti di macina, elementi in bronzo, chiodi e utensili in ferro, monete attribuibili ad Antonino Pio e Costantino. La villa insiste su un insediamento preromano, oltre ad una occupazione documentata nell'area risalente all'età del Bronzo. Nelle vicinanze è presente anche la Masseria Molignana ubicata in contrada Dannetta, a sud del rione di Canneto. Si tratta di un grande complesso rurale costituito da vari corpi di fabbrica. Il corpo principale della masseria, si eleva su due piani, al pian terreno sono gli ambienti di servizio con stalle a cantine. Nella area di pertinenza della masseria sono, inoltre, recinti per gli animali, l'ambiente di lavorazione del latte, il forno, la colombaia e tre cisterne.
Nella zona di Montelarino, a seguito di una ricognizione asistematica, è stato possibile recuperare numerosi frammenti di ceramica ad impasto grezzo, tra cui diverse anse a nastro verticale con sopraelevazione; le decorazioni comprendono, oltre ai cordoni plastici e alle bugne, due frammenti di pareti con motivi incisi della tipologia appenninica, con motivi a triangoli, punti e linee. Sono stati inoltre registrati anche frammenti di intonaco e resti di battuto attribuibili a capanne. (cfr. CartApulia)
Nei pressi dell'omonima Masseria Rasizzi, ubicata ad Est di Montrone è stato possibile recuperare una serie di frammenti di ceramica ad impasto. Tra questi, per tipologia, è stato distinto un frammento di orlo piatto con impasto di colore nero, decorato con un motivo orizzontale composto da una fila di trattini obliqui su fascia marginata recante all'interno una serie di puntini ed eseguito mediante incisione. A questa tipologia di reperti si aggiungono quelli dell'industria litica, tra cui ciottoli scheggiati e strumenti ritoccati in selce.
Infine ad Ovest di Montrone è possibile vedere la Cappella della Pietà o Madonnella edificio a navata unica con abside a terminazione piatta. La facciata è tripartita da lesene su cui si imposta un timpano spezzato con fastigio semicircolare; l'accesso alla cappella avviene tramite il portale architravato posto in posizione centrale