Jedna z nejstarších a nejcennějších evropských i světových židovských památek, nejstarší synagoga ve střední Evropě která slouží bohoslužbám s výjimkou okupačních let 1942-45 nepřetržitě od poslední čtvrtiny 13. st. Je jednou z nejstarších gotických památek u nás. Raně gotická obdélníková masivní stavba z kamene z konce 70. let 13. st. má vysokou sedlovou střechu s pozdně gotickými cihlovými štíty. Ze tří stran ji obepínají pozdější nízké přístavky, které slouží jako předsíň a galerie pro ženy. Dvoulodní interiér klenutý žebrovými klenbami na dva pilíře uprostřed dělá dojem rozlehlého prostoru. Uprostřed východní stěny je schránka na svitky tóry. Uprostřed synagogy je místo pro řečníka, obehnané železnou gotickou mříží, nad ním historický praporec pražské židovské obce se znakem ghetta (Davidova hvězda, uvnitř židovský kobouk).
Podle pověsti předkové pražských Židů postavili Staronovou synagogu již před dvěma tisíci lety po zkáze tzv. druhého chrámu v Jeruzalémě (k níž došlo v r. 70 po Kristu). Tesané kvádry z trosek jeruzalémské svatyně přenesli pak nebeští andělé do Prahy a postavili z nich nádhernou modlitebnu. Až přijde Mesiáš, aby shromáždil děti Izraele, přenesou andělé kameny zase zpět do Jeruzaléma na stavbu nové již třetí jeruzalémské svatyně.
Jméno Staronová je snad dokladem toho, že v době vzniku, kdy se jmenovala Nová, měla být odlišena od starší nedochované synagogy v Dušní ul. Když pak byly postaveny další synagogy, už se název přežil, starší synagoga ale ještě stála, proto asi vznikl název Staronová. V každém případě byla hlavním náboženským centrem pražské židovské obce. Zasloužili se o to i její dva nejvýznamnější rabíni: Jehud Löwa ben Bezalel (1512 – 1609) podle pověsti tvůrce legendárního Golema, do jehož křesla ve Staronové synagoze vpravo od oltáře na znamení úcty od jeho smrti dodnes nikdo neusedl. Druhým, ve světě ještě známějším rabínem, byl proslulý učenec a vrchní rabín Jecheskel Landau zvaný Noda bi Jehuda (1713 – 1793).
Rekonstrukce synagogy proběhla v roce 1967 za přísného dohledu památkářů, další rekonstrukce pak byla od listopadu 1998 do března 1999. Stavební práce provázel důkladný archeologický výzkum, který s největší pravděpodobností dokázal, že okolí bylo osídleno Židy již v 11. st.
Synagoga není ve správě Židovského muzea, spravuje ji Židovská obec v Praze. Konají se zde pravidelné bohoslužby a další náboženské obřady, které patří mezi významné mezníky členů židovské komunity – Bar micve (přijímání třináctiletých mladíků mezi muže), židovské svatby s hostinami v sousední košer jídelně aj.
Staronová synagoga je národní kulturní památkou od roku 1995.