Η ιστορική πόλη είναι κτισμένη αμφιθεατρικά πάνω από τον Ερυθροπόταμο, παραπόταμο του Έβρου. Πιθανότατα οφείλει το όνομά της στο δίδυμο βυζαντινό τείχος, ή στην παρουσία στην περιοχή δύο τειχισμένων πόλεων του Κάστρου και της Αγίας Πέτρας. Στη βυζαντινή εποχή το Διδυμότειχο έγινε επισκοπή και διατηρεί αρκετά μνημεία από την περίοδο αυτή. Από το Διδυμότειχο καταγόταν ο αυτοκράτορας του κράτους της Νικαίας, Ιωάννης Γ΄ Βατάτζης (1222-1254) και ο Ιωάννης Ε’ Παλαιολόγος (1341-1347). Εδώ στέφθηκε αυτοκράτορας το 1341 ο Ιωάννης ΣΤ’ Καντακουζηνός.

Η σημασία της πόλης αναδεικνύεται και από το γεγονός ότι αποτέλεσε προσωρινή πρωτεύουσα του Βυζαντίου το 1325 επί αυτοκράτορα Ανδρονίκου του Γ’, αλλά και του οθωμανικού κράτους (πριν την Άλωση). Αποδόθηκε στο ελληνικό κράτος το 1920 με την συνθήκη του Νεϊγί. Από τη μακραίωνα ιστορία της σώζονται σήμερα αρκετά μνημεία μεταξύ των οποίων τα τείχη, ο ναός της Αγίας Αικατερίνης, ο Μητροπολιτικός Ναός του Αγίου Αθανασίου, ο ναός του Χριστού και οι δυό σπηλιές δίπλα στη Μητρόπολη όπου λέγεται ότι φυλακίστηκε ο βασιλιάς της Σουηδίας Κάρολος, όταν είχε αιχμαλωτιστεί από τους Τούρκους. Επίσης, το οθωμανικό Μεγάλο Τζαμί του 14ου αι. και τα λουτρά Φεριντούμ Αχμέτ Μπέη (16ος αι.) και Ορούτς Πασά (Λουτρά του Έρωτα ή των Ψιθύρων). Η πόλη διαθέτει Λαογραφικό μουσείο, ενώ στο κοντινό χωριό Νέοι Ψαθάδες, υπάρχει το Λαογραφικό και Ζωολογικό Μουσείο που δημιούργησε ο ιερέας και δάσκαλος Γιώργος Κομνίδης. Σε μικρή απόσταση έχει βρεθεί θολωτός τάφος του 4ου π.Χ. αι. (Ελαφοχώρι) και ερείπια βυζαντινού κάστρου και προϊστορικού οικισμού (Πύθιο).

Ενδιαφέρον έχει και το κοντινό δάσος της Τσίγγλας, όπως και το χωριό Μεταξάδες στο οποίο διατηρούνται αρκετά σπίτια παραδοσιακής θρακιώτικης αρχιτεκτονικής.