Comunicado con Olivares de Duero por el puente renacentista de siete arcos, la antigua "Quintanilla de Abajo" es el punto de partida del Canal del Duero, ofreciendo al senderista la oportunidad única de pasear por un entorno natural único, disfrutando de la Senda del Duero, de la Senda Pico Cuadro - Matacara, además de sus dos árboles singulares como son: la encina de las tres matas y el olivo tricentenario. También hay otras interesantes rutas ornitológicas y etnográficas en El Carrascal, la tercera masa forestal de la provincia de Valladolid. 

En Quintanilla de Onésimo nace el Canal del Duero, la obra de ingeniería más importante del siglo XIX por esta zona, que se construyó para abastecer de agua a la provincia de Valladolid. Actualmente su uso es únicamente para el regadío.

Este municipio cuenta con el Parque de la Arquitectura del Vino, con construcciones tradicionales relacionadas con el viñedo y el vino (guardaviñas, bodega subterránea, casilla de labriego, pozo y un pequeño museo).

Si hablamos de patrimonio cultural, el retablo manierista de la Iglesia de San Millán merece una visita, así como la Ermita de San Roque, del siglo XVII. También destaca la arquitectura tradicional en dos tipos de construcciones: la popular y la solariega o la arquitectura civil con los antiguos lavaderos restaurados, lugar habitual de reunión en tiempos en los que la ropa se lavaba en los pilones.

Quintanilla de Onésimo completa su oferta turística formando parte, también, de dos rutas culturales vallisoletanas: la Ruta Delibes y la Ruta Infante Don Juan Manuel. 

Las fiestas patronales de este municipio ribereño son en honor a Nuestra Señora de la Asunción y San Roque (del 14 al 18 de Agosto). En verano (julio) Quintanilla de Onésimo se llena de música con las jornadas "La Ribera suena a Clásico". Con el otoño se celebra conjuntamente el Mercado Medieval y la Fiesta de la Vendimia (segundo fin de semana de octubre), siendo actualmente uno de los principales reclamos turísticos de la localidad. Además se festeja San Millán (12 de noviembre).

Quintanilla de Onésimo dispone de OFICINA DE TURISMO. 

Gentilicio de Quintanilla de Onésimo: quintanilleros.