La actual catedral de León, iniciada en el siglo XIII, presenta un diseño del más depurado estilo gótico clásico francés. Conocida como la pulchra leonina.
Destaca la fachada principal (hastial oeste), con cinco arcos finamente esculpidos en el siglo XIII, con tres puertas y rosetón central, flanqueada por dos torres góticas de 65 y 68 metros respectivamente. La planta es casi una réplica de la Catedral de Reims aunque en formato algo menor. Tiene unas dimensiones de 90 m de larga, 30 m de alta y 29 m de ancha. Dividida en tres naves, de la entrada al transepto, y cinco naves del transepto al altar mayor. La catedral presenta macrocefalia, es decir una cabeza de mayor tamaño que lo común (el ancho del transepto en este caso) y que le resta algo de profundidad y perspectiva pero a cambio le brinda mayor espacio para los fieles (debido a estar en el camino de Santiago su afluencia era mayor). En sus muros presenta 125 ventanales, con 1.800 m² de vidrieras policromadas de origen medieval, siendo consideradas de las mejores del mundo en su género. De ellas, destacan el gran rosetón central situado en el pórtico central, entre las dos torres de aguja, así como las de la Capilla Mayor, el transepto norte y la Capilla de Santiago.
La Capilla Mayor, cerrada por una verja de estilo plateresco, contiene una custodia de plata del siglo XVI y pinturas góticas en el retablo del Altar Mayor, de Nicolás Francés y Van der Weyden. En el trascoro, una de las sillerías más antiguas labradas por escultores de Flandes en el siglo XV. Magníficas esculturas del siglo XV en la capilla del sagrario.
El claustro del siglo XIV tiene forma de cuadrado regular, con seis arcos ojivales en cada lado.
En el Museo Catedralicio se conserva un Cristo de marfil de siglo XIII, algunas esculturas de Juan de Juni y sus discípulos, un misal del siglo XVI y varios ornamentos litúrgicos de la misma época.
En la biblioteca hay varios manuscritos visigodos y un ejemplar de la Lex Romana Visigothorum.
