В частности, несколько важных эпизодов связаны с местной набережной. Например, где Горбунков общается с милиционером под прикрытием, и тот объясняет ему схему работы. Кадры сняты рядом с библиотекой. Так же в этом курортном городе снимали дом семьи Горбунковых. Одно из местных зданий стало отелем «Атлантик». Там героиня Светличной изображает сцену соблазнения Семёна Семёновича. Однако есть альтернативная версия о том, что эту сцену потом пересняли в павильоне «Мосфильма»,
Несколько кадров в фильме «Бриллиантовая рука» сняли у морского вокзала города Сочи. Теперь там таможенная зона. В честь этого события даже сделали скульптуру, изображающую персонажей. Однако разместить её непосредственно на месте съёмок нельзя, потому композицию немного сместили от закрытого для людей участка.
Дом Горбунковых, фигурирующий в фильме, тоже сохранился. Находится он на улице Донской. Со времён съёмок комедии Гайдая здание немного изменилось, но в целом осталось узнаваемым. Там планируют установить мемориальную доску.
Известно, что в Сочи были отсняты несколько других сцен, но в финальную версию они не попали.