La catedral posseeix una planta basilical de tres naus separades per grans pilars, amb un gran transsepte, una cúpula sobre el creuer i capçalera amb cinc absis, dels quals només el central es projecta a l'exterior. La nau central, més alta, està coberta amb volta de canó i les naus laterals es cobreixen amb voltes d'aresta. La basílica de Santa Maria és l'element principal del conjunt episcopal d'Urgell que inclou a més el Palau Episcopal, el Museu Diocesà i l'església de Sant Miquel, també anomenada de Sant Pere.
✔ La façana principal, amb una sumptuosa decoració, composta per tres cossos corespondientes a les tres naus del temple i dues massives torres laterals inacabades. Sobre la façana es troba un petit campanar de torre quadrat, de dos pisos amb finestres geminades.
✔ L'absis central semicircular, en el qual destaca la galeria exterior de circulació, formada per 15 arcs de mig punt recolzats sobre columnes. Recorda a les esglésies del nord d'Itàlia.
✔ El majestuós claustre, adossat al mur meridional del temple. De forma lleugerament trapezoïdal, el claustre conserva tres galeries romàniques amb arcs de mig punt, amb els capitells esculpits. La quarta galeria és del segle XVII.
✔ Les portes d'accés. La catedral té cinc portes, tres a la façana principal, mentre que les façanes nord i sud disposen d'una porta. La portalada central de la faççna principal i la portes laterals presenten un decoració elaborada.
✔ La Verge d'Urgell, patrona de la ciutat, coneguda també com la Mare de Déu d'Andorra, una talla romànica de fusta policromada del segle XIII situada dins d'un absidiola a l'altar major.
✔ El Museu Diocesà, que ofereix una magnífica col·lecció d'objectes d'art litúrgic i religiós. Destaquen les obres que formaven part del Tresor de la Catedral.