El edificio consta del templo y del claustro perfectamente unidos. La catedral está formada por tres naves de la misma altura con una sola ábside y mide 90 metros de longitud por 40 metros de ancho.
✔ El impresionante coro de la catedral destaca por la sillería de siglos XIV-XV, que tiene pintados en los respaldos el escudo del Toisón de Oro.
✔ La cripta, situada bajo el presbiterio, presidida por el sepulcro de la Santa Eulalia, labrado en el siglo XIV.
✔ La fachada principal neogótica, la parte más reciente del edificio, construida a finales del siglo XIX y principios del XX por el arquitecto Josep Oriol Mestres. Con un ancho de 40 metros, la fachada presenta una puerta central con un gran arco gótico con arquivoltas presidida por el gran cimborrio de 70 metros de altura y flanqueada por dos torres con altos pináculos. Está ornamentada con elementos de estilo gótico y con una multitud de ángeles y santos.
✔ El claustro, construido durante los siglos XIV y XV. Tiene 25 metros de longitud por lado y la anchura de cada una de las cuatro galerías que la rodean es de 6 metros. En medio encontramos un excelso jardín.
✔ Las vidrieras, realizadas en los siglos XIV, XV y XX.
✔ El Altar Mayor, consagrado en el año 1337.
✔ Las capillas interiores, en numero de 27, con retablos de estilos góticos, barrocos y modernistas.
✔ Las tumbas reales, que guardan los restos de algunos soberanos del Condado de Barcelona y del Reino de Aragón, como las de Ramón y de Alfonso III.
✔ La Antigua Sala Capitular, de planta rectangular, construida en el año 1407, que sirve también de mausoleo de San Olegario, antiguo obisbo de Barcelona.
✔ El Portal de San Ivo, la puerta más antigua, que hasta el final del siglo XIX ha sido el acceso principal a la catedral.
✔ Las dos torres campanario, de finales del siglo XIII.
✔ La Nueva Sala Capitular, del siglo XVII, que alberga el Museo Catedralicio.
✔ El organo, situado debajo del campanario de la Puerta de San Ivo, construido en el año 1538.