Renesanční architektura je v českých zemích spojena s obdobím 16. století (s přesahem do 17. století). V Rokycanech v té době probíhala hospodářská a stavební konjunktura, takže před třicetiletou válkou nepochybně významná část městské zástavby byla ztvárněna v renesančních formách. Velká část domů v historickém jádru města má dodnes zachované části zdiva, popřípadě klenby v přízemí, pocházející z tohoto období. Vnější podoba zástavby ovšem byla později mnohokrát upravována a modernizována, takže ryze renesanční umělecké prvky fasád jsou jen ojedinělé. V tomto ohledu vynikají dva měšťanské domy čp.9/I a čp.10/I (viz kapitola „jižní strana Masarykova náměstí“), které mají dochované kamenné renesanční portály. V případě domu čp.9/I jde o portál datovaný do roku 1599, který nese vlivy české a severské renesance. Portál sousedního domu čp.10/I je datován do roku 1593. Oba portály vynikají bohatým uměleckým členěním. Samotné domy jsou vnějškově modernější (dům čp.10/I se uchoval o něco lépe), ale i zde platí, že podstatná část jejich zdí je nejspíše taktéž renesančního původu. U některých dalších domů je renesanční stavební etapa poněkud skryta. To je případ domu čp.87/I (viz kapitola „severní strana Masarykova náměstí“), kde stavební průzkum v roce 1992 potvrdil, že jde o archaický objekt, vzniklý spojením dvou gotických domů. Při průzkumu bylo také zjištěno, že vnitřní dispozice včetně průjezdu je renesančního původu a pod novějšími fasádními vrstvami byly tehdy objeveny i renesanční omítky. Na renesanční původ poukazují taktéž sdružená okna v 1. patře domu čp.87/I.  To samé platí i pro Dumetovský dům čp.88/I (viz kapitola „východní strana Masarykova náměstí“), kde se rovněž nacházejí sdružená, původem renesanční okna a kde může být značná část obvodového zdiva, vnitřních příček a kleneb datována do období před třicetiletou válkou. Fasáda je ovšem mladší barokně-rokoková. Části zdí z renesančního období je možno předpokládat i u památkově chráněných domů čp.15/I a čp.17/I v ulici Míru. Významný objev byl učiněn roku 1989, kdy se při opravě domu čp.105/I na Malém náměstí našlo pod novějšími omítkami torzo renesančního okna s kamenným ostěním a fragment sgrafita s psaníčkovým motivem. Nález byl zdokumentován a překryt. Při další opravě domu roku 2003 bylo staré okénko včetně sgrafita odkryto. Další renesanční díla se podařilo objevit v podloží, při archeologických výzkumech. To je případ plácku Spilka, kde se před rekonstrukcí tohoto starobylého prostranství našly bohaté sídelní vrstvy, včetně renesančních kachlů a dřevěného potrubí z konce 16. století.

Co se týče hlavního rokycanského kostela Panny Marie Sněžné, jsou renesanční architektonické a umělecké prvky zastoupeny jen skromně. Chrám totiž má gotickou dispozici a jeho vnější podoba je klasicistní. Z 16. století pochází kamenný portál bočního vchodu do kostela (od muzea), který má ovšem spíše gotické formy. Na opěráku presbytáře (směrem ke staré škole čp.135/I) je vytesán letopočet 1543, ale šlo o pouhou opravu staršího gotického stavebního prvku. V mobiliáři kostela se nachází nebo nacházely některé artefakty renesančního původu, například epitaf rodiny Letňanských z roku 1638 nebo skupina plastik z 2. poloviny 16. století zvaných Kalvárie, které jsou ale dlouhodobě instalovány v prostorách Západočeského muzea v Plzni. Podrobný popis viz kapitola „kostel Panny Marie Sněžné“. Naopak přímo v renesančním období vznikl dodnes dochovaný kostel Nejsvětější Trojice na Plzeňském předměstí. Ten byl postaven jako protestantský počátkem 17. století. Šlo o stavbu úmyslně pojatou v střídmém stylu, takže slohový výraz renesance je tu přítomen jen zlehka (navíc v 2. polovině 19. století prošel kostel regotizující přestavbou), zejména v řešení štítové stěny a některých drobnějších prvků vnitřní výzdoby.

Z renesanční éry existují i dochované stavební prvky na rokycanských předměstích, kde již v 16. století vznikaly výstavnější objekty. To je případ bývalého mlýna čp.12/III na náměstí U Saské brány (viz podkapitola „historické sídelní jádro Plzeňského předměstí“), jehož vnější tvář je sice barokní, ale hmotová dispozice včetně zdí patrně pochází z renesančního období. To samé platí i pro objekt zájezdního hostince Železná čp.69/II na Pražském předměstí (podrobný popis v podkapitole „oblast Na Pátku“).