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Ständig im Wandel durch die Kraft der Gezeiten: Rund 18.500 ha umfasst die als Naturpark Ria Formosa geschützte Lagunenlandschaft, die sich über 55 km von Faro nach Osten zieht und durch einen riesigen, hier und da unterbrochenen Landstreifen vom offenen Meer abgetrennt ist. Nahezu ungestört leben Vögel wie das seltene Purpurhuhn, viele Entenarten, Störche, Flamingos und Reiher auf Inseln und Dünen, in seichtem Wasser und Salzwiesen. Die sanfte Nutzung durch den Menschen ist erlaubt - so stammen 80 Prozent des portugiesischen Muschel-Exports von hier. Den besten Einblick in die Lebensräume der Ria Formosa bietet das Naturschutzzentrum Quinta de Marim bei Olhão. Man erkundet die Gegend am besten zu Fuß, mit dem Leihfahrrad oder Kanu – und unbedingt mit einem Fernglas.

Das Gebäude, in dem eine im 18. Jh. gegründete Vereinigung der Fischer ihren Sitz hatte, beherbergt heute das städtische Museum von Olhão. Seine Ausstellung zeigt archäologische Funde, einige davon noch aus der Bronzezeit, aber auch einige relativ gut erhaltene römische Amphoren. Außerdem verfügt das Museum über eine Kollektionen von Münzen vom Mittelalter bis in neuere Zeiten, über Modelle von Fischerbooten und über eine Sammlung von Stücken rund um die Konservenindustrie. Es werden auch Ausstellungen zur Geschichte und Kunst gezeigt.

Ein kulinarisches und musikalisches Ereignis ist das Meeresfrüchte-Fest von Olhão, das jährlich im August in der Gartenanlage Jardim do Pescador Olhanense nahe den Markthallen eine gute Gegenheit bietet Leckereien aus dem Meer zu kosten - wie etwa Krabben, Muscheln, Hummer. Außerdem treten Größen der regionalen, nationalen und internationalen Musikszene auf.

Am Ortsrand liegt die Ausgrabungsstätte Milreu. Das ausgedehnte Ruinenfeld zeigt die Hauptstraße der römischen Stadt (1.-4. Jh.), Fundamente und Kanalisation einer Villa. Interessant sind die Fußbodenmosaike der Thermen, die Fische zeigen, und die Reste eines Tempels. Hier gefundene Büsten von Agrippina Minor und Hadrian präsentiert das Archäologische Museum von Faro.  

Der unscheinbare Ort Estói birgt einen Kulturschatz. Der Palácio do Visconde de Estói, im 18. Jh. von einem Adeligen als Lustschloss erbaut und später im Jugendstil erweitert, wurde restauriert und in eine Pousada, in ein staatliches Hotel, umgebaut. Die rosafarbene Fassade und die Gärten des Palastes können besichtigt werden. An der majestätischen Freitreppe erinnern Mosaike und Fliesenbilder, Brunnen und Statuen an frühere Glanzzeiten. 

Nördlich der Altstadt Olhãos erhebt sich die Igreja Matriz (um 1700) mit reich verziertem Talha-dourada-Altar. Vom Glockenturm blickt man über die verschachtelten flachgedeckten Häuser bis zum Meer und den Inseln. In der Capela de Nossa Senhora dos Aflitos an einer Außenwand der Kirche beten Fischerfrauen bei Unwetter für ihre Männer auf See. 

Größter Anziehungspunkt der Stadt ist der Markt an der See­promenade. Eine der beiden von Kuppeltürmen gekrönten Backsteinhallen ist für Fisch und Meeresfrüchte reserviert, die andere für Fleisch, Obst und Gemüse. Im August findet hier das Meeresfrüchtefest Festival do Marisco statt mit jeder Menge frischem Meeresgetier, Trubel und Livemusik.  

Mit weißen würfelförmigen Häusern vermittelt Olhão ein beinah maurisches Flair. Die Fischrestaurants an der Avenida 5 de Outubro machen deutlich, dass Olhão nach Portimão der wichtigste Fischerei­hafen der Algarve ist. Im Gebäude der Fischergenossenschaft aus dem 18. Jh. befindet sich heute das Stadtmuseum Museu Municipal. Vom ­Hafen östlich des Marktes starten Bootsausflüge zu den ­Inseln Armona und Culatra. Weitere Anlaufpunkte für Besucher sind die Markthallen und die Kirche Igreja Matriz.