La Cattedrale, dedicata a Santa Tecla, è situata quasi nello stesso luogo del tempio romano. Il Foro Provinciale, sede dell'amministrazione pubblica della provincia tarragonese del I secolo, si strutturava in due piazze a diverse altezze; quella superiore (recinto di culto) era circondata da un portico del quale restano notevoli resti nel chiostro della Cattedrale. In posizione assiale, si elevava un'aula che è stata identificata come la cella di un grandioso tempio di culto dell'imperatore. Si cominciò a costruire la Cattedrale nel XII secolo in stile romanico, si proseguì in stile gotico e si consacrò nel 1331, ma restò incompiuta a causa della Peste Nera. La sua facciata, con grande portone e rosone, è una delle immagini emblematiche della città. Entrando dal chiostro si può visitare il Museo Diocesano e il retablo di Santa Tecla. Le sculture del chiostro costituiscono uno dei complessi più notevoli dell'arte plastica romanica in Catalogna, e risalgono alla fine del XII secolo e al principio del XIII. Per quel che riguarda il Museo Diocesano, sono particolarmente notevoli le sue collezioni d'arte religiosa d'epoca medievale e moderna provenienti da Tarragona e dalla sua diocesi; retabli, sculture in pietra o intarsi in legno, oreficeria, forgiatura, tessuti, ceramica, ecc.