Trải qua suốt chiểu dài lịch sử, cộng đồng các dân tộc huyện Thuận Châu đã sáng tạo nên những di sản văn hóa rất đặc sắc và mang nhiều giá trị. Trong đócác di tích lịch sử đã được gìn giữ và lưu truyền qua nhiều thế hệ, luôn có vị trí, vai trò quan trọng trong đời sống con người cũng như trong bản sắc văn hóa của mỗi dân tộc, là sự kết tinh trí tuệ, sức sáng tạo của người dân.
Hiện nay trên địa bàn Thuận Châu đã quy hoạch một số địa danh đề khách thập phương đến tham quan như: Di tích lịch sử Kỳ đài Thuận Châu nơi Bác Hồ đến thăm và nói chuyện với đồng bào khu Tây Bắc nhân kỷ niệm 5 năm chiến thắng Điện Biên phủ; Di tích quốc gia Tháp Mường Bám; khu căn cứ Du kích xã Long Hẹ, hang bản Thẳm xã Tông Lạnh là di tích lịch sử một thời chống Mỹ; đèo Pha Đin con dốc huyền thoại chị gánh anh thồ ra tiền tuyến, tiếp lương tải đạn cho chiến dịch Điện Biên; khu bảo tồn thiên nhiên Copia, hang mái đá bản Mòn xã Thôm Mòn.
Di tích lịch sử kỳ đài Thuận Châu: Di tích nằm ở phía Tây Bắc của huyện, cách trung tâm huyện lỵ 1km về phía Tây. Đây là một di tích lịch sử quan trọng của Thuận Châu nói riêng và Khu Tây Bắc nói chung, bởi nơi đây đã từng chứng kiến, lưu giữ những kỷ niệm sâu sắc về Bác Hồ với nhân dân các dân tộc Sơn La. Kỳ đài Thuận Châu, đã trở thành di tích lịch sử, nơi giáo dục truyền thống cách mạng cho các thế hệ. Di tích được xếp hạng quốc gia ngày 20 tháng 4 năm 1995.
Di tích quốc gia Tháp Mường Bám: nằm cách trung tâm thị trấn Thuận Châu hơn 70 km về phía Tây- Nam, ở vị trí trung tâm xã Mường Bám, “Tháp mường Bám” gọi theo địa danh xã mường Bám được xây dựng vào khoảng thế kỷ XVI. Xã Mường Bám. Tháp được xây trên một quả đồi thiên tạo có bề mặt rộng khoảng 1ha, cách bờ suối Nậm Húa khoảng 300m, gồm một quần thể 5 tháp, một tháp to ở giữa và 4 tháp con ở 4 cạnh tháp to. Mặt Tháp nhìn ra ngã ba suối Nậm Húa trải dài uốn lượn, Quần thể Tháp có vị thế rất tĩnh lặng, uy nghi. Tất cả 5 tháp đều được xây bằng một loại vật liệu chủ yếu là gạch vồ màu đỏ, được gắn kết với nhau bằng vôi, cát, và mật. Các hoạ tiết hoa văn được làm bằng vữa đắp nổi, nhiều chỗ gắn thêm vào những hình đất nung trang trí. Đến thăm di tích kiến trúc cổ Tháp Mường Bám, khách thập phương còn được tận hưởng một không khí vùng núi yên tĩnh với những con người sống chân chất, bình dị mà rất mộc mạc, thân thiện, gần gũi, với nhiều món ăn mang đậm nét vùng Tây Bắc…Chắc hẳn sẽ rất lưu luyến và muốn trở lại thăm nhiều lần sau nữa.
Khu căn cứ du kích xã Long Hẹ: Di tích lịch sử khu căn cứ du kích Long Hẹ nằm tại thung lũng đá hẹp thuộc bản Long Hẹ - xã Long hẹ - huyện Thuận Châu - Tỉnh Sơn La. Du khách đi đến di tích bằng ô tô, xe máy. Từ thị trấn Thuận Châu 0,5km đi theo đường tỉnh lộ 108, đi 45km tới trung tâm xã Co Mạ, từ trung tâm xã Co Mạ đi 18km là tới di tích. Khu căn cứ Long Hẹ là một trong những căn cứ địa cách mạng vững chắc, tiêu biểu của tỉnh Sơn La, là dấu tích minh chứng cho Đảng bộ và chính quyền Sơn La thực hiện chủ trương đường lối, chính sách của Đảng và Nhà nước trong cuộc kháng chiến chống Pháp xâm lược đó chính là chính sách đại đoàn kết dân tộc, phát huy phong trào yêu nước, xây dựng hậu phương căn cứ, tạo mọi điều kiện cho bộ đội chủ lực tấn công tiêu diệt địch, góp phần giải phóng Sơn La và chiến thắng Điện Biên Phủ. Hiện nay di tích đang được chính quyền và nhân dân địa phương quản lý, bảo vệ tốt, di tích cần được xem xét, xếp hạng để làm cơ sở pháp lý cho việc bảo vệ, phát huy giá trị.
Di chỉ khảo cổ học Hang mái đá Bản Mòn, xã Thôm Mòn: thực chất là một mái đá nằm giữa bản Mòn, thuộc xã Thôm Mòn huyện Thuận Châu là nơi có nhiều danh lam thắng cảnh đẹp, chứa đựng những giá trị lịch sử văn hóa phong phú. Mái đá có chiều dài 25m, nơi rộng nhất 6m; chiều cao khoảng 16m, Phía cửa và rải rác bên trong bị những tảng đá lớn lở xuống và những cột nhũ phủ che lấp khiến mái đá chỉ còn dạng hang. Xét về mặt địa lý, hình thể và kinh tế, mái đá bản Mòn là nơi cư trú có đầy đủ điều kiện cần thiết để người nguyên thủy sinh sống phong phú và lâu dài. Qua các đợt khai quật, các nhà nghiên cứu đã phát hiện bếp nguyên thủy được bố trí ngay cửa hang, ở độ sâu 0,62m, thuộc lớp1. Đây vừa là nơi nấu nướng thức ăn, vừa là nơi sưởi ấm và còn là nơi sinh hoạt quây quần của người xưa. Gần đấy còn phát hiện được 4 ngôi mộ cổ chôn cùng một số đồ dùng sinh hoạt như rìu đồng, giáo đồng. Tất cả những hiện vật thuộc di cốt của con người thời tiền sử do thời gian quá dài nên phần lớn đã bị phân hủy, chỉ còn lại những di vật.
Hang bản Thẳm xã Tông Lạnh: là di tích lịch sử một thời chống Mỹ, nằm trên một núi đá tại bản Thẳm xã Tông Lạnh. Hang dài khoảng 400m được uốn mình theo hình vòng cung chạy theo chân núi đá. Qua cửa hang, khi đặt chân tới đây du khách sẽ bị cuốn hút bởi các khối đá lớn, nhỏ mang dáng dấp, hình thù nhiều loài vật khiến người xem thoả sức liên tưởng trước sự sắp đặt của thiên nhiên. Trần động có nhiều nhũ thạch lấp lánh màu trắng ngà, màu vàng, các măng nhũ đâm từ trần động xuống với nhiều hình thù kỳ lạ khiến cho du khách vừa tò mò suy đoán, khám phá, vừa thưởng thức không khí mát mẻ. Nhiệt độ trong hang luôn ở mức 20 - 210C, chỉ đứng trước cửa hang chúng ta cũng có thể cảm nhận được từng luồng hơi mát lạnh từ dưới động thổi ngược lên. Trong hang rất tối, lại có nhiều ngách to, ngách nhỏ dễ khiến du khách có cảm giác như đang lạc vào một ma trận. Đây là điểm đến lý tưởng cho những ai thích khám phá vẻ đẹp thiên nhiên và những dấu ấn lịch sử hiện còn lưu giữ lại nơi dây.
Đèo Pha Đin: Đèo Pha Đin dài khoảng 32 km, từ km số 360 đến km số 392 trên quốc lộ 6, là nơi tiếp giáp theo hướng Đông-Tây giữa tỉnh Sơn La và tỉnh Điện Biên, nằm trong hệ thống cao nguyên Tả Phìn. Điểm cao nhất của đèo là 1.648 mét so với mực nước biển và tại đây có một tháp truyền hình khối lượng khoảng 70 tấn, chịu sức gió 200 km/h. Địa thế đèo rất hiểm trở, chênh vênh, một bên là vách núi và một bên là vực sâu hun hút. Độ dốc của đèo khoảng 10%, có chỗ 12% đến 15% thậm chí cục bộ 19%. Trên lưng chừng đèo Pha Đin thường mịt mờ mây phủ, dưới chân đèo là những bản làng lác đác. Đứng trên dốc đèo phía tỉnh Điện Biên nhìn xuống du khách sẽ thấy thung lũng Mường Quài trải rộng với ngút ngàn màu xanh của đồi núi, thấp thoáng những làng bản đầu tiên của huyện Tuần Giáo. Tuy nhiên, khi lên đến gần đỉnh đèo thì hầu như không còn nhìn thấy bản làng nào mà chỉ còn nền trời xanh thẳm và núi rừng hùng vĩ như hòa quyện làm một.
Trong kháng chiến chống Pháp, một trong những tuyến huyết mạch quan trọng tiếp vận vũ khí đạn dược và lương thực cho chiến dịch Điện Biên Phủ (1954) của Việt Minh đi qua đèo này, đã khiến đèo Pha Đin trở thành một biểu tượng của tinh thần gan dạ với hơn 8.000 thanh niên xung phong "quyết tử cho Tổ quốc quyết sinh". Năm 1954, nhằm chặn đứng tuyến tiếp vận này của Việt Minh, suốt 48 ngày đêm ròng rã tướng Pháp Christian de Castries đã cho máy bay oanh tạc đường số 6, trong đó đèo Pha Đin và ngã ba Cò Nòi (di tích lịch sử quốc gia ở huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La) là hai nơi hứng chịu nhiều nhất lượng bom đạn đổ xuống. Trên đỉnh đèo Pha Đin hiện còn tấm bia ghi lại dấu ấn lịch sử này.
Di tích lịch sử Cầu Nà Hày: Cầu Nà Hày nằm trên quốc lộ 6 trên đoạn từ thị xã Sơn La đi Thuận Châu, Điện Biên, Lai Châu cách thị trấn Thuận Châu khoảng 6 km cầu nằm ở vị trí giữa 2 bản: Bản Nà Hày và bản Nà Lạn thuộc xã Tông Lệnh - huyện Thuận Châu. Cầu Bắc ngang con suối Muội nên dân địa phương còn gọi cầu này là cầu suối Muội. Cầu được xây dựng ở phía thượng lưu con suối Muội, con suối chảy giữa hai ngọn núi, dưới chân núi là quốc lộ 6 con đường độc đáo chạy men theo chân núi, đây là đoạn đường rất quan trọng, nằm ở vị trí giữa hai ngọn núi nên nếu con đường này bị phá hỏng thì giao thông sẽ ách tắc. Cầu Nà Hày là Di tích có ý nghĩa lịch sử quan trọng trong thời kỳ kháng chiến chống Mỹ cứu nước. Tại di tích này đã có nhiều tấm gương lao động hăng say, thông minh, sáng tạo, chiến đấu dũng cảm để đảm bảo giao thông cho vùng Tây Bắc và tiếp viện cho vùng Thượng Lào. Di tích này gắn với chiến công của anh hùng lao động ngành giao thông vận tải Nguyễn Thị Mỵ. Di tích sẽ là nơi giáo dục truyền thống cho các thế hệ, khơi dậy lòng tự hào dân tộc, lòng yêu quê hương đất nước.