מסלול להתחדשות עירונית שבמסגרתו מפנים מתחם מגורים ישן ובונים תחתיו מתחם חדש ומודרני עם מספר רב יותר של יחידות דיור. התהליך מעוגן בחוק הרשות הממשלתית להתחדשות עירונית ובחוק פינוי ובינוי (עידוד מיזמי פינוי ובינוי), ומטרתו לחדש שכונות ותיקות, להגדיל את מלאי הדירות, ולשפר את איכות החיים של התושבים. בשונה מתמ"א 38, פינוי-בינוי מתייחס למתחם שלם הכולל מספר בניינים ולא לבניין בודד, ומאפשר תכנון מקיף יותר הכולל תשתיות, שטחי ציבור ומסחר.
הליך פינוי-בינוי מתחיל בהכרזה על מתחם כמתחם פינוי-בינוי על ידי הממשלה או הוועדה להתחדשות עירונית. לאחר מכן נדרשת הסכמה של לפחות 80% מבעלי הדירות במתחם לביצוע הפרויקט. היזם מתחייב לספק לדיירים דירה חדשה וגדולה יותר משהייתה להם, כולל חניה, מרפסת וממ"ד, וכן לממן את עלויות המעבר הזמני למגורים חלופיים בתקופת הבנייה. בתמורה, היזם מקבל זכויות בנייה נרחבות שמאפשרות לו להקים דירות נוספות למכירה.
אחד האתגרים המרכזיים בפרויקטי פינוי-בינוי הוא התמשכות ההליכים והמורכבות הרבה בקידומם. נדרשת הסכמה של רוב מיוחס מהדיירים, אישור תב"ע חדשה, קבלת היתרי בנייה, וטיפול במגוון סוגיות משפטיות וקנייניות. בנוסף, יש צורך בפתרונות למגורים זמניים לכלל דיירי המתחם בתקופת הבנייה, שיכולה להימשך מספר שנים. חוק "דייר סרבן" מאפשר להגיש תביעה נגד דיירים המסרבים להצטרף לפרויקט ללא הצדקה סבירה, אך הליכים אלה מורכבים ועלולים להאריך את משך הפרויקט.
המדינה מעודדת פרויקטי פינוי-בינוי באמצעות הטבות מס משמעותיות ליזמים ולדיירים, וכן באמצעות מימון תכנון ראשוני והקמת מנהלות להתחדשות עירונית ברשויות המקומיות. עם זאת, קיימים אתגרים משמעותיים בהיבט של עומס על תשתיות עירוניות, שינוי באופי השכונה, והתמודדות עם אוכלוסיות מיוחדות כמו קשישים. בנוסף, הכדאיות הכלכלית של הפרויקטים משתנה בין אזורים שונים בארץ, כאשר באזורי פריפריה קשה יותר למצוא יזמים שיהיו מעוניינים לבצע פרויקטים כאלה.