La arquitectura popular de Sotillo de la Ribera es su mejor patrimonio, aunque el tiempo, el abandono, los estragos del éxodo rural y, aún, la prosperidad económica actual del pueblo debida al vino, hayan contribuido a su destrucción parcial. Destacan notables ejemplos de casas típicamente ribereñas y, sobre todo, lagares y bodegas, estas últimas consideradas como las mejores de toda la Ribera. El barrio de bodegas se sitúa en el monte de San Jorge, pegado al núcleo. Este cerro testigo, de forma cónica, ha sido completamente horadado por un laberinto de túneles y galerías, organizados en tres niveles. Algunas de las galerías han sido reforzadas con bóvedas de piedra. La mayoría de las bodegas pueden fecharse en el último tercio del siglo XVIII. Su acceso original se realizaba a través de bellas entradas de piedra sillar, a veces coronadas con frontón. Muchas se han convertido hoy en merenderos.

Además de este magnifico legado popular, Sotillo cuenta con un importante conjunto de edificios entre los que destaca el palacio del Ayuntamiento, edificado en 1781. Se trata de una sólida construcción de dos plantas, en piedra, con el frente de sillería bien labrada y los laterales de mampuesto encalado. La fachada principal presenta soportal en el bajo, con tres arquerías de medio punto, y balconaje en el piso superior. El conjunto se remata con el escudo Real. Se trata de una obra de acusada volumetría como corresponde al momento de transición en el que fue edificado, entre las formas barrocas y los nuevos ideales clásicos. Por otro lado, destacan algunas casas blasonadas, como el Palacio de los Serrano, construida por el canónigo don Juan Antonio Serrano Mañero en 1785, la edificada por don Miguel Herrero Esgueva, Obispo de Osma y Arzopispo de Santiago de Compostela, y la que perteneció a Don Pablo Herrero Calatañazor desde 1778.

Otro ejemplo representativo de arquitectura civil es la Casa de La Botica, de finales del siglo XVII. De amplia planta cuadrada, se compone de dos alturas con numerosos vanos rectangulares, algunos con balcones. Destaca el lienzo delantero con tres vanos en el cuerpo inferior. El central, formado por un potente almohadillado, actúa como puerta de acceso. El cuerpo principal sigue el mismo ritmo compositivo, con tres balcones, entre los que destaca el de en medio, volado, con un singular tratamiento decorativo. Al interior el espacio queda organizado en torno al zaguán, con dependencias como la botica, la cocina y las cuadras. Esta casona también contaba con un lagar excavado bajo la casa, y un desván, destinado a palomar.

Sin duda, el mejor edificio es el templo parroquial de Santa Águeda, emplazado en el extremo noreste de la villa, fuera del primitivo núcleo. Su origen se remonta a mediados del siglo XVI, pero las obras llevadas a cabo desde finales de la siguiente centuria ampliaron y modificaron su aspecto, configurando la imagen barroca con que ha llegado hasta nuestros días. La planta forma un rectángulo del que sobresalen ligeramente la cabecera poligonal y el cuerpo de la torre. Consta de tres naves de la misma altura, la central de mayor anchura. Carece de crucero. En cuanto a su interior, constituye un gran ámbito único cubierto con bóvedas de cañón apuntadas en las naves laterales y de arista en la central. El primer tramo se cubre con una amplia bóveda semiesférica de principios del siglo XVIII, de gran altura, gracias al empleo de ladrillo y piedra toba en su construcción, perforada por una linterna que permite la iluminación del templo. Esta última se remata al exterior con un chapitel de pizarra. En torno a estas fechas se construyó también la sacristía, cuya ubicación fue modificada tres veces hasta situarse en su emplazamiento actual. Domingo de Ondátegui fue el responsable de la magnífica torre edificada entre 1732-40 situada a los pies de la fábrica. Ya avanzado el siglo XVIII, se llevó a cabo la magnífica portada tardobarroca.

En el interior del templo las capillas de San Miguel y de Nuestra Señora del Rosario, reúnen características propias de los ámbitos privados. La primera de ellas está ligada a Don Miguel Herrero y Esgueva, una de las personalidades más distinguidas de la zona, que fue obispo de Osma y arzobispo de Santiago de Compostela. Se trata de un espacio cuadrangular en el que predomina la sencillez de los volúmenes, en claro contraste con los tres retablos, el central dedicado al Santo patrono del fundador, definidos por su exaltado barroquismo. La capilla de Nuestra Señora del Rosario fue costeada por Juan Antonio Serrano, y presenta características arquitectónicas similares, aunque sus retablos son de un sobrio clasicismo. Dicho personaje también costeó, a finales del siglo XVIII, el retablo mayor, de planta mixtilínea, compuesto por banco y cuerpo tetrástilo sobre el que descansa un potente entablamento y remate que se aleja de las fórmulas tradicionales. Se trata de uno de los mejores ejemplos de Barroco Cortesano de la provincia de Burgos. En él se resalta la figura de Santa Águeda mártir, con sus atributos, y una serie de medallones con escenas en relieve alusivas a su vida.

Sotillo de la Ribera sufrió, como la mayoría de los pueblos de la provincia, las dramáticas consecuencias del éxodo rural de los años sesenta. Sin embargo, esta villa, al igual que otros pueblos de la Ribera, ha experimentado un resurgir en los últimos años gracias a la producción de vino, amparado por la denominación de origen Ribera de Duero.