Ab Lichtenfels zieht das berühmte „Fränkische Dreigestirn“ – bestehend aus der großartigen Basilika Vierzehnheiligen, der ehemaligen Benediktinerabtei Kloster Banz und dem sagenumwobenen Staffelberg – die Radelnden in seinen Bann: „Gottesgarten am Obermain” wird diese prächtige Landschaft auch genannt. Dieser Abschnitt zählt zu den familienfreundlichsten des MainRadwegs.
Durch das Bamberger Tor verlässt der MainRadweg die Altstadt von Lichtenfels und wechselt an einer Ampel auf einen gegenläufigen Geh- und Radweg. Beim Sportplatz scheint die leicht ansteigende Radroute direkt zur Basilika Vierzehnheiligen zu führen. Doch vorher biegt sie am Wegweiser (km 3,2) rechts in Richtung Bad Staffelstein ab. Wer die Basilika Vierzehnheiligen besichtigen will, fährt etwa einen Kilometer bergauf – und danach die Straße nach Grundfeld (4 km) hinunter, wo man am Ortsrand wieder auf den MainRadweg trifft. Dieser kreuzt dort die Straße und führt nach links in den Ort hinein. Während der Abfahrt blicken die Radelnden über das ganze Maintal und das ehemalige Benediktinerkloster Banz auf der gegenüberliegenden Seite.
Anschließend führt der MainRadweg am Schönbrunner See vorbei und durch Schönbrunn (km 7) nach Bad Staffelstein (km 8,8). Dort unterquert er die Bahnlinie und bringt die Radelnden zum Kurzentrum. Bis nach Rattelsdorf fahren sie mit Ausnahme von kurzen Abschnitten auf Wirtschaftswegen und gering befahrenen Nebenstraßen durch das breite Tal. Die Auwälder, Kies- und Sandbänke, die Steilufer und das fließende Wasser des Mains sind hier Lebensraum für viele bedrohte Tier- und Pflanzenarten. So gelangen die Radelnden auf ruhigen Wegen und verkehrsarmen Ortsverbindungsstraßen über Niederau (km 14), Ebensfeld (km 14,7) und vorbei an Unterleiterbach (km 19) nach Zapfendorf (km 22) und Ebing (km 25,4).
In Rattelsdorf (km 27,3) verbreitert sich das Maintal um das Tal der aus der Coburger Gegend kommenden Itz. Jetzt macht sich auch das nahe Bamberg bemerkbar. Die Route führt entlang der Bundesstraße auf einem abgesetzten Radweg nach Breitengüßbach (km 32,6) und nach der großen Kreuzung in der Ortsmitte auf Nebenstraßen wieder aus dem Ort hinaus. Über Kemmern (km 35,3) geht es durch die Mainaue nach Hallstadt (km 39). Dort haben die Radelnden an der Kreuzung Bachgasse/Valentinstraße/Seebachstraße die Wahl: Denn der MainRadweg umgeht Bamberg und führt durch die Mainaue direkt nach Bischberg (km 43,6 – Wegweiser „Haßfurt 36/ Bischberg 4,5“). Alternativ nimmt man die Route mitten in die UNESCO-Welterbestadt (Wegweiser „Bamberg-Innenstadt“).
