Il territorio comunale che si estende per circa 48 kmq comprende numerose frazioni, tutte di piccole dimensioni: il Colle, Ca' Giovaccolo, Acquanera, Baciardi, Cardella, il Cuppio, il Piano, S. Silvestro, le Ville, Monteforno, Offredi, Montiglione, Finocchietto, la Fratta, Ca' Galvano, Montegrino.
Alcune di queste località, che in passato hanno subito un forte degrado a causa dell'abbandono per l'inurbamento, oggi, grazie soprattutto al turismo, sono tornate a vivere.

Il massiccio del Nerone domina tutta la regione, coperta da boschi di faggi alle pendici e da aperte praterie alle sommità in cui è facile incontrare animali al pascolo.

In prossimità dell'abitato piobbichese sopravvivono, in luoghi assai suggestivi, ruderi e tracce di un passato piuttosto antico, già legato alla famiglia dei Brancaleoni.
E' il caso dei Muracci, proprio a ridosso del Monte Nerone: pochi ruderi e una muraglia (da cui "Muracci"), fondata sulla roccia viva di cui segue l'andamento, è quanto resta della primitiva dimora dei Brancaleoni, probabilmente risalente agli inizi del XIII secolo.

Tra cespugli di ginestre si profila sulla cima di un colle a nord, verso Urbania, il Castello dei Pecorari che trae il nome dalla famiglia che lo costruì, si ritiene, intorno all'anno 1000. Ciò che ancora si può ammirare sono le mura poderose, testimoni dell'imponenza del complesso originario, sorto, a quanto sembra, intorno ad una delle tante torri d'avvistamento che costellavano la zona.
La prima citazione del castello risale al 1216, già sotto il dominio dei Brancaleoni. Nel 1446 passò ai Montefeltro e nel 1481 il duca Federico lo cedette "donationis titulo" al suo fedele capitano Francesco Ubaldini della Carda, ai cui discendenti rimase fino al sec. XIX.

Oltre la Chiesa di S. Lorenzo, sul versante dello sperone roccioso che scende all'Eremo di Morimondo, si possono individuare la cinta muraria, il maschio e la rocca di quella che fu Rocca Leonella, il primo possedimento dei Brancaleoni, a cui apparteneva già nel 1107 e che rivestì grande importanza strategica nel XIII e XIV secolo. Fu distrutto definitivamente nel 1517.

Ugualmente in quello che fu l'antichissimo feudo Brancaleoni di Monte Guerrino (oggi Montegrino), unito al dominio di Rocca Leonella, restano, del Castello, la base del cassero, dove si vede ancora la cisterna d'acqua a cui si attingeva in caso di assedio e alcune case ormai in rovina.

Tracce di un insediamento poggiante su uno sperone roccioso che dominava tutta la vallata del Biscubio da Piobbico a Sassorotto si trovano a "Castiglionaccio", Castiglione S. Bartolo, così denominato perché all'interno del fortilizio si trovava un oratorio dedicato a S. Bartolo.
Intorno al 1200 il castello di Castiglione era una fortezza di confine appartenente alla città di Cagli che vi teneva un capitano per difendere i confini dalle scorrerie degli eserciti di Città di Castello e degli Ubaldini, ai quali passò nel 1400.

Sulla collina a sud-est della conca che ospita l'abitato piobbichese, alle falde del Nerone, si erge il Santuario di S. Maria in Val d'Abisso, nel quale si venera un'immagine della Vergine, rinvenuta, secondo la leggenda, da alcuni pastori in qualche luogo sul Monte Nerone.

Nel territorio comunale sono anche comprese una parte del Monte di Montiego e la Gola di Gorgo a Cerbara.