Celebre per le terme e l'omonima marca di acqua minerale, ma notevole soprattutto per la bellezza del centro storico, ben conservato e caratterizzato da morfologia e aspetto tipicamente medievali. Il centro abitato di San Gemini sorge sui resti di un piccolo insediamento di epoca romana, lungo il tracciato dell'antica via Flaminia. I notevoli resti di un altro centro abitato romano, Carsulae, si trovano a circa 4 km di distanza, in direzione nord.

Tra i principali edifici di interesse storico-artistico si segnalano:la chiesa di S. Nicolò, collocata a ridosso del centro storico, la quale costituisce uno dei più significativi esempi di architettura romanica umbra; la cinta muraria medievale, ma all'interno di quella settecentesca, caratterizzata da copertura a spiovente sostenuta da arcate in muratura con arco a sesto acuto (una caratteristica tipicamente umbra) e contenente affreschi quattrocenteschi di scuola umbra; la settecentesca Porta Romana; la medievale chiesa di S. Giovanni, derivata da un battistero a pianta centrale.

Una squadra di sangeminesi al lavoro per realizzare l'infiorata, in occasione della festa del Corpus Domini L'evento di maggior richiamo che si svolge a Sangemini è la Giostra dell'Arme, una rievocazione storica che - nei giorni precedenti la festa del santo patrono (generalmente dall'ultimo sabato di settembre alla seconda domenica di ottobre) - è occasione di gioco e di svago per gli abitanti - molti dei quali amano travestirsi per l'occasione in abiti medievali - e che culmina in una sfida tra cavalieri dei due rioni in cui è stato suddiviso il paese, la Rocca e la Piazza.In generale, si può dire che i sangeminesi siano amanti degli eventi pubblici, che vengono organizzati in ogni periodo dell'anno, spaziando dal raduno di moto d'epoca alla gara tra bande musicali.

Tra i più interessanti è da citare l'infiorata del Corpus Domini: in occasione della festa religiosa, la popolazione si auto-organizza in squadre che competono per la migliore composizione realizzata a terra, lungo le strade del centro storico, utilizzando esclusivamente prodotti vegetali, come petali di fiori. Al patrono cittadino è dedicato il duomo di San Gemine, risalente al XII secolo e ricostruita nel 1817, nella cui sacrestia si riporta che fossero state rinvenute nel 1775 le reliquie del santo: nella sacrestia si conservano l'urna e la lapide originarie, mentre le reliquie sono seppellite sotto l'altar maggiore. Il santo viene commemorato il 9 ottobre.

La leggenda vuole che San Gemine fosse un monaco siriano giunto presso il borgo di Casventum (nome romano di San Gemini) per evangelizzare gli abitanti. Secondo tale leggenda egli sarebbe stato il figlio di un militare siriano molto in vista. L'intera famiglia di Gemine sarebbe stata giustiziata, quindi, dalle autorità siriane che avrebbero voluto così punire l'opera cristiana di questo monaco.

Piu verosimilmente il culto di Santo Gemine è una trasposizione del culto romano dei Santi Damiano e Cosma, ritenuti dalla tradizione due gemelli di origine araba, medici in Siria e martiri sotto l'impero di Diocleziano. Tuttora i Santi Damiano e Cosma sono venerati da tutte le Chiese cristiane che ammettono il culto dei santi. E' verosimile quindi che il culto dei "Santi Gemelli" Cosma e Damiano si sia trasformato in quello di "Santo Gemine". Ad avvalorare tale tesi è la chiesa di San Damiano (nella zona archeologica della vicinissima Carsulae.

E proprio accanto alla chiesa di San Damiano furono trovati i tempietti gemini! Altra coincidenza non trascurabile è quella che vede Cosma, Damiano e Santo Gemine tutti provenienti dalla Siria. Ma non solo: Santo Gemine viene festeggiato proprio il 9 ottobre, ed è possibile notare che in tutta Italia i Santi Cosma e Damiano vengono festeggiati in un periodo che va dal 25 Settembre all'11 Novembre.

E' anche verosimile che la leggenda possa incrociare la realta: nella vicinissima Narni infatti stazionavano presso l'abbazia di San Cassiano dei monaci siriani: essi avevano il compito di sorvegliare il passaggio attraverso il ponte di Augusto. Probabilmente il forte legame di queste terre con la Siria non fece che rafforzare la leggenda fondendo, ad esempio, la figura di qualche monaco siriano ritenuto santo alla tradizione dei Santi Gemelli.

Tra le attrazioni moderne di Sangemini, va citato il Geolab, uno spazio espositivo permanente dedicato alla divulgazione delle scienze della terra. Il museo è collocato all'interno dell'ex ospedale di Santa Maria della Misericordia, un edificio ottocentesco che ha svolto tale funzione fino agli anni ’20 del novecento, oggi di proprietà del Comune.

Il Geolab è un luogo speciale, pensato soprattutto per i ragazzi, con lo scopo di raccontare com’è fatto e come funziona il nostro pianeta, ma anche com’è nata l'Umbria e quali sono i meccanismi alla base della sua evoluzione.Al Geolab, realizzato secondo i più avanzati principi degli spazi di divulgazione scientifica, è vietato non toccare: più che un museo, è infatti quasi un laboratorio, che ospita una serie di macchine interattive che spiegano divertendo, ma soprattutto invitano il visitatore ad osservare e sperimentare con il metodo di uno scienziato.