La catedral de Zamora tiene una fachada muy desfigurada por las numerosas intervenciones que se pueden observar tanto el exterior como en su interior. La construcción fue ordenada por Alfonso VII sobre las antiguas ruinas de la seo arrasada durante la época de Almazor.

Las obras de la catedral comenzaron en 1139 por la cimentación y el claustro bajo el mandato del obispo Esteban hasta el año 1174 en que se consagra el templo. La torre se demoro hasta principios del siglo XIII y figura como un añadido porque no estaba prevista en los primeros planos.

La portada más antigua es la meridional del siglo XII, se la conoce como Portada del Obispo, tiene cierta influencia árabe, esta formada por cuatro arquivoltas con arcos de medio punto y ornamentada por lóbulos. Las arquivoltas se apoyan sobre tres pares de columnas y en las jambas, se decoran los capiteles con dibujos florales. En los laterales dos arcos ciegos, también de medio punto con tímpanos labrados donde se representa, a la derecha, la Virgen con el niño y dos ángeles de pie, en la parte baja dos tallas con un hombre con barba y un ave, se dice que la cabeza representa a Ome-Ya-ben-Moaviahque que al mando de 40.000 puso cerco a Zamora en el año 901, esta muy deteriorada ya que durante años fue tradición que los niños la arrojasen piedras. El de la izquierda se representa a san Juan y san Pedro con unos ropajes muy definidos para la época.

La torre se levanta a la derecha de la catedral de sección cuadrada dividida en cinco cuerpos con un aspecto de arquitectura románica de Borgoña, con una construcción muy robusta y reforzada en los laterales, fue construida en el siglo XIII. En su origen tiene una marcada forma defensiva, desde ella tiene una perspectiva para la vigilancia por su altura de más de 50 metros y además servia como refugio para el obispo como para el cabildo en caso de peligro. Hasta el siglo XVII sus bajos fueron utilizados como cárcel; ahora corresponde con la capilla de santa Inés.

La parte más destacada de la fachada destacada del exterior de la catedral es el cimborrio, su diseño es similar al de santa Sofía en Estambul, con una clara influencia arquitectónica bizantina. La composición gracias a un tambor con dieciséis ventanales rasgados de doble arco apuntado sobre pequeñas columnas. Las torrecillas laterales fueron añadidas durante la construcción para proporcionar una mejor sujeción. Toda la bóveda esta recubierta de piedras tallas que simulan escamas semicirculares que representan al Jerusalén celestial.

La cabecera de la catedral románica fue sustituida en 1496 siendo el obispo Diego Meléndez Valdés por otra de estilo gótico. La fachada norte fue profundamente reformada en el siglo XVI por otra portada renacentista, con un delicado alzado con dos órdenes superpuestos de pilastras pareadas: jónicas y toscanas, ocultando la parte del claustro también cambiado el románico de su inicio. El frontis de la fachada tiene una arquitectura clasicista trazado por Juan Ribero Rada.

El interior, la planta esta dividida en tres naves que desembocan en los tres ábsides de la cabecera y estas en cuatro tramos y un crucero, este es un poco mas ancho que le hace tomar una forma de cruz latina. Las columnas sujetan en la central una bóveda cuatripartitas y las naves de los laterales la bóveda es de aristas. Los brazos del crucero se levanta una bóveda de cañón, en el centro esta la linterna del bello cimborrio, si por fuera es destacado, desde el interior se ven los trabajos realizados de los mejores ejecutadas en España dentro de la arquitectura medieval, mezclando el mejor estilo románico con influencias de la arquitectura islámica, sin olvidar de la propia influencia bizantina, ofreciendo una bellísima obra de arte.

La visita al interior de la catedral se inicia por el lado del Evangelio donde se encuentra la capilla de San Miguel o del Santísimo, tiene un retablo renacentista terminado en 1607, obra de Juan Montejo, con la talla de la Virgen con el niño, y dos sepulcros gemelos, del siglo XVI, donde descansan los Balbas que fueron canónigos de la catedral.

El ábside del evangelio tiene un retablo dedicado a la Virgen de Nuestra Señora de la Majestad, también conocida como la Virgen Calva por tener una frente muy despejada de pelo, es una talla gótica del siglo XIV, realizada en arenisca compacta. La policromía se realizo posteriormente en el siglo XVI.

En el lado contrario y la cabecera del ábside de la epístola se encuentra el retablo Santo Cristo, de estilo renacentista-manierista, realizado a finales del siglo XVI.

En el ábside central del retablo Mayor esta dedicado a la Transfiguración de Cristo, del siglo XVIII, fue dibujado por Ventura Rodríguez, construido en mármol de Carrara por los italianos Juan Bautista Tammi y Andrés Verda. En los lados hay dos figuras que representan a san Ildefonso, patrono de la ciudad, y san Atilano, patrono de la Diócesis. En la parte superior del retablo están las nubes blancas rodeadas de ángeles y el Padre Celestial.

Todo el conjunto de los ábsides se encierran en una reja gótica de finales del siglo XV con un fino diseño. Se han incorporado dos púlpitos también en hierro dorado, donde los elementos decorativos de origen gótico se combinan dentro de un orden renacentista.

Enfrente, el coro esta cerrado por una reja gótica del siglo XV, aunque el maestro fue distinto a la del altar mayor. El coro, tiene un conjunto de sillerías, en dos niveles, alto y bajo, obra de Juan de Bruselas con un coste de 9000 maraveries por silla. En la sillería baja esta representados personajes del Antiguo Testamento, con especial atención a los Profetas. Las figuras son de estilo flamenco, muy realista y expresivo, dentro del conjunto hay numerosas escenas de las misericordias, sobre el coronamiento también se representan escenas de diferente significación. El órgano es del siglo XVII.

La siguiente capilla es la dedicada a la veneración de san Bernardo, donde se encuentra el Cristo de las Injurias, procede del monasterio de san Jerónimo tras su desamortización en el siglo XIX, construida en el siglo XVI, es considerado uno de los mejores crucificados de la escuela española. Sale en procesión por Zamora el miércoles santo dentro de la Cofradía Penitencial del Silencio. El cristo tiene una dedicatoria que dice:

La capilla del Cardenal o de san Ildefonso, tiene una portada plateresca y las pinturas murales que la acompañan. El interior esta decorada con frescos de 1600. Tiene a su derecha el retablo de san Ildefonso, obra de Fernando Gallego del siglo XV. Se tratan temas como: El bautismo de Cristo, el Calvario y la decapitación de san Juan Bautista, la aparición de santa Leonor a san Ildefonso, la imposición de la casulla y la veneración de las reliquias del santo. En el centro se ha colocado un altar de platería que oculta las tumbas góticas de los nobles.

La siguiente capilla esta dedicada a san Inés, se guarda la imagen de la virgen de la Esperanza que sale en Semana Santa en la Cofradía del Vía Crucis.

El trascoro tiene una esplendida composición gótica tardía con dos puertas gótica florida y en el centro un altar con la tabla del Mensaje Cristo.

Antes de llegar al claustro y en la pared de la escalera al órgano hay un enorme fresco dedicado a san Cristóbal, obra de Blas de Oña. En sus hombros del santo esta el niño Jesús que intenta sortear el río.

Siguiendo por el lado de la Epístola salimos del recinto por una magnifica puerta plateresca tallada en madera nogal que nos devuelve al claustro de estilo renacentista.