V Dlouhé ulici stojí židovská synagoga, která byla postavena Johanem Stankem v letech 1871 – 1873 v byzantinizujícím slohu se dvěma věžemi. Slavnostní vysvěcení provedl rabín Abrahám Frank dne 19. 3. 1872. V době výstavby synagogy byl podíl židovského obyvatelstva ve městě kolem 6 %. Vnitřní prostor je klenutý, oltář byl umístěn pod kopulí. Empora obíhající vnitřní prostor byla určena pro ženy při bohoslužbách. Okolo roku 1900 žilo v Žatci přibližně 1200 Židů. Židovská obec v Žatci byla založena v roce 1864. Přicházeli Židé až z okolí Teplé a jejich obživou se stal převážně obchod s chmelem. V průběhu tzv. Křišťálové, která v Žatci proběhla 10. listopadu 1938, bylo vnitřní vybavení synagogy vypáleno a i po druhé světové válce tento objekt chátral. V padesátých letech zde byla zřízena dokonce tržnice. V roce 1997 přistoupil městský úřad, jako vlastník objektu, k nutným opravám budovy. Bylo provedeno statické zajištění, oprava krovů, pokládka střešní krytiny a oplechování. V roce 1998 se zde konaly různé benefiční akce. Prostory synagogy byly proslulé vynikající akustikou. V květnu zde mj. proběhlo i natáčení anglického dobového filmu ze 17. století "Červený bedrník". V roce 2006 prošla synagoga renovací fasády.
Na jaře roku 2013 získal v exekuční dražbě synagogu pan Daniel Černý z Chomutova. Nový majitel pochází ze Žatce a rozhodl se vrátit objektu smysluplné využití. Ze synagogy chce vytvořit veřejný prostor, kde by se konaly koncerty a přednášky. V budoucnu by zde měla být vybudována i expozice o historii Židů na Žatecku. V dubnu 2013 se synagoga po dlouhé době opět otevřela veřejnosti vernisáží dočasné výstavy „Zničené židovské památky severních Čech". Bližší informace o možnostech návštěvy žatecké synagogy získají zájemci v žateckém Infocentru na radnici.