La cathédrale présente un plan basilical en croix latine à trois nefs couvertes de voûtes sur croisées d'ogives, trois absides circulaires, transept et coupole octogonale. La nef centrale est de 104 mètres de long par 16 mètres de large et 26 de haut.
✔ La majestueuse façade principale, avec un grand portail central gothique formé par archivoltes brisés et deux petites portes latérales romanes avec des arcs en plein cintre. La grande rosace gothique qui décore la façade a un diamètre de 10,50 mètres.
✔ Le retable principal, réalisé en albâtre polychrome, une œuvre réalisé par Pere Johan (XVe siècle). Il est considéré comme l'un des joyaux de la sculpture gothique catalane.
✔ Le sarcophage en marbre blanc de l'archevêque Joan d'Aragó, situé dans l'autel principal.
✔ La chapelle de Sainte-Marie de Sastres, du XIVe siècle.
✔ La chapelle de Sant Miquel.
✔ Le cloître roman avec des éléments gothiques, à plan carré. Les quatre galeries avec de grands arcs brisées sur colonnes géminées sont très décorées.
✔ Les magnifiques vitraux gothiques.
✔ Le clocher gothique (XIIe-XIVe siècles), avec une hauteur de 70 m.
✔ Le Musée diocésain de Tarragone, où se démarquent les collections d'art religieux.