La Cathédrale de Tortosa est sans conteste l’ensemble architectural le plus remarquable de la ville. L’actuel temple gothique, entrepris en 1347 et conçu selon le style du XIVe siècle, occupe l’emplacement de l’ancienne cathédrale romane, dont il reste seulement quelques vestiges sur des murs et des fenêtres. Il s'agit d'un édifice à plan basilical, avec trois nefs et des chapelles latérales. La nef centrale, le cloître et la chapelle de la Vierge María de la Cinta représentent quelques-uns des éléments les plus recommandés à voir. Les deux retables situés dans la partie de l’abside sont également incontournables. Dans le presbytère, on trouve le retable roman de la Vierge de la Estrella façonné en bois doré et polychrome. Le second, dans la chapelle centrale, est un retable de la Transfiguration, œuvre de la deuxième moitié du XVe siècle attribuée au célèbre atelier de Jaume Huguet. Le cloître gothique à plan trapézoïdal présente des galeries formées par des arcs en ogive. Ses nefs contiennent une imposante exposition de tombes. On y trouve aussi l’accès à l’ancienne salle à manger des chanoines (actuellement aménagée en salle d’exposition) et à l’une des principales entrées au Temple. La chapelle de la Vierge de la Cinta est située à l’une des extrémités de la nef centrale. Elle fut construite entre 1672 et 1725 et se distingue par le retable présentant l’image de la Vierge de la Cinta. Les peintures murales impressionnantes et les revêtements en marbre cuivré (extrait de la carrière de la Vierge de la Cinta dans les environs de la ville) en font un exemple typique de l’architecture baroque. Une grande partie du trésor de la Cathédrale fut perdue pendant la Guerre civile espagnole. Mais de nombreux manuscrits anciens, la tapisserie médiévale de la Santa Cena, un coffret arabe en bois et en ivoire et l’orfèvrerie du maître-autel furent conservés.