Se construye sobre la antigua catedral románica que, a su vez, ocupaba los solares del Palacio de Ordoño II y las termas romanas.

Su construcción comienza hacia el año 1205, es de estilo gótico y está inspirada en la catedral francesa de Reims, reducida su planta en 1/3. Una característica peculiar es que las torres aparecen separadas de la nave central mediante arbotantes.

Su planta es de tres naves, convirtiéndose en cinco en el crucero; la nave está cerrada por bóveda de crucería cuatripartita. Los empujes verticales descansan sobre pilares con columnillas y los empujes exteriores descansan sobre arbotantes. Posee una girola con cinco naves semihexagonales en la cabecera.

ARQUITECTOS:
En distintas épocas y con distintos grados de intervención, trabajan en la catedral los arquitectos siguientes: Enrique Francés, Juan Pérez, Jusquin Van Utrech (Torre del reloj), Naveda, Joaquín de Churriguera, Matías Laviña, Juan Madrazo, Demetrio de los Ríos, Juan Bautista Lázaro.

PORTADAS:
Presenta tres fachadas con imaginería gótica.

FACHADA OCCIDENTAL
– Puerta de la Virgen Blanca, también denominada del Juicio Final. Presenta dos vanos, con una imagen de la Virgen Blanca en su parteluz. La Virgen Blanca (Nuestra Señora de las Nieves) sustituye al Cristo Majestad o Cristo Enseñante. El tímpano presenta la escena del Juicio Final, presidido por Cristo Juez, imágenes de San Juan bautista, ángeles con los símbolos de la pasión, San Miguel pesando las almas, etc.
– Puerta de San Juan. Presenta escenas de la vida de la Virgen con relación a Jesús: visitación, natividad, sueño de San José, anuncio a los pastores, adoración de los Reyes. En las jambas aparecen imágenes de San Pedro, San Juan, David y Salomón, Locus Appellationis (lugar en el que el rey se ubicaba para impartir justicia), imagen femenina de la Justicia.
– Puerta de San Francisco. Presenta imágenes de la Dormición de María, Coronación de María por el Padre Eterno, Vírgenes prudentes y las Necias.
FACHADA SUR:
Puerta de San Froilán: inspirada en la Puerta del Sarmental de la Catedral de Burgos, presenta a los Doce apóstoles presididos por Jesucristo y una imagen del Tetramorfos. San Froilán, Patrón de la Diócesis de León.

FACHADA NORTE:
– Puerta de la Virgen del Dado: presenta la policromía original, imágenes del Pantocrator y el Tetramorfos, Visitación.

INTERIOR:
El interior de la catedral es un resumen de la concepción teológica medieval del mundo que es presidida por la Bendición del Creador. Las vidrieras hacen referencia a los tres niveles conceptuales antes referidos. Se representan motivos vegetales típicos de León, hojas de roble, de vid, etc.; temas heráldicos (ventanas del triforio); y santos, reyes y profetas.

Maestros vidrieros de la Catedral fueron (de los siglos XIII al XVI): Fernand Arnol, Pedro Guillermo, Adam Domínguez, Johan Pérez, Juan de Arqués, Alfonso Díez, Nicolás Francés, Diego de Santillana (Capilla de la Virgen del Camino) y Rodrigo Herreros (Capilla de la Virgen Blanca).

CAPILLAS
Santa Luisa: Pila bautismal, obra de Juan Badajoz.
Virgen del Carmen: talla de la titular, de la escuela de Gregorio Fernández. Sepulcro del Obispo Rodrigo.
Capilla del Calvario: Retablo del Calvario, obra de Juan de Balmaseda.
Capilla de la Virgen Blanca: Sepulcros de Doña Sancha y Don Alfonso (siglo XVI).
Camino de la Virgen del Camino: Antigua Librería Catedralicia. Forma un conjunto gótico del siglo XV, con bóveda estrellada, obra de Juan de Badajoz el Viejo.

TRASCORO:
A modo de arco triunfal, construido en el siglo XVI. Temática: Nacimiento de la Virgen María, Anunciación, Adoración de los Reyes Magos (Esteban Jordan): S. Pedro y S. Pablo, S. Marcelo y S. Isidoro. Imagen de la Anunciación en alabastro; Cristo Crucificado, obra de Gaspar Becerra.

CORO:
De estilo gótico (siglo XV) se divide en dos partes: Coro del Rey y Coro del Obispo. Trabajaron en él: Jusquin van Utrech , Copin de Holanda y Juan de Malinas.

ALTAR MAYOR
Presenta cinco tablas grandes y dos pequeñas, obra de Nicolás Francés. El Trono del Obispo, 20 tablas del mismo autor. Arca Repujada (1519), de Enrique de Arfe. Sagrario de Plata, obra de Rebollo.

CLAUSTRO:
Es un conjunto de estilo gótico y renacentista. El retablo de piedra es obra de Juan de Badajoz el Mozo, también podemos encontrar un relieve de Nuestra Señora del Foro y Oferta, tributo de las Cien Doncellas (alusivo al sitio de Sayago, por el que León queda libre del pago de dicho tributo).