Im Mittelpunkt der historischen Altstadt von Großenhain findet sich der Hauptmarkt. 1443 erhielt Hayn, wie der Ort damals hieß, das Stapelrecht für Kaufmannswaren, 1489 das Waidhandelsrecht – und entwickelte sich so zum wichtigen Handelsplatz. Auf der Südseite des großen Marktplatzes stand schon 1492 ein Rathaus mit Schankkeller, Fleisch- und Brotbänken sowie einer Salzkammer.
Das heutige Rathaus, Sitz der Stadtverwaltung, ist ein imposanter Bau im Stil der italienischen Neorenaissance aus dem Jahr 1876. Anno 1872 zerstörte ein Brand das frühere Gebäude, wobei leider auch wichtige historische Dokumente des Stadtarchivs vernichtet wurden.
Auf der Ostseite des Hauptmarkts erinnert der 1916 eingeweihte Dianabrunnen, bekrönt mit der griechischen Göttin der Jagd, an die Parforce-Jagden in den Großenhainer Fluren. Auf der Westseite liegt die „Goldene Kugel“, einer der historischen Gasthöfe Großenhains, in denen einst hochrangige Gäste nächtigten. Heute ist die „Kugel“ ein Wohnhaus.