La catedral de Tarragona la precediren possiblement una basílica romano-cristiana, transformada més tard en església visigòtica i potser en mesquita islàmica, edificada en un mateix lloc, a la part posterior de la catedral actual, i un petit temple romànic, del segle XII, construït durant el curs de la repoblació de la ciutat, que ha estat identificat amb la catedral primitiva. En una primera etapa constructiva, que arriba fins al 1250, correspon l'obra totalment romànica: absis i part inferior del creuer. Ja dins la nova concepció gòtica, continua fins a la primera meitat del segle XIV, en què s'enllestí la seva construcció.
Dins el claustre, d'una bellesa extraordinària, cal destacar la gran portalada romànica de marbre blanc que el comunica amb l'interior del temple i el mihrab encastat en un dels seus murs (l'única resta aràbiga que s'hi ha conservat). Al presbiteri hi ha el sepulcre de l'arquebisbe Joan d'Aragó, obra mestra de l'escultura catalana del segle XV. El Retaule Major, de Pere Joan, representa la història de la vida de santa Tecla —patrona de la ciutat— i és considerada una obra mestra de l'art medieval del segle XV. L'orgue cinccentista fou traçat per Jaume Amigó i llavorat pels escultors Jeroni Sancho i Fierre Ostris.