La Cattedrale è situata in Piazza Duomo.

Divenuta sede vescovile nel 1503, Alghero volle una cattedrale degna di una città regia e dal secondo quarto del XVI secolo diede l'avvio alla grandiosa fabbrica che avrebbe dovuto emulare le architetture religiose catalane.

Sorse in tempi diversi: il campanile e la zona absidale alla cui base si apre la bella porta secondaria (porta petita), vennero iniziati nel 1552 ispirandosi ai più nobili canoni del tardo gotico - catalano, i lavori progredirono lentamente e vennero completati nel 1730, anno della consacrazione.

La cupola ottogonale e i pilastri a colonne doriche sono di impostazione manieristica tardo - rinascimentale, mentre tutta la sopraelevata parte presbiterale, ove si aprono cinque cappelle ad arcate ogivali, è compresa nell'impianto gotico - cinquecentesco.
Nel 1862 alla facciata manieristica fu addossato un pronao tetrastilo su alto stilobate con scalinata centrale.

Tra gli arredi marmorei risaltano il celebrativo altare maggiore della prima metà del XVIII secolo e, nel transetto sinistro, il pregevole mausoleo neoclassico di Maurizio di Savoia Duca di Monferrato, morto in città nel 1799.
La sagrestia racchiude alcune opere di raffinata oreficeria catalana del Cinquecento.

Adiacente alla Cattedrale è il Museo diocesiano d'Arte sacra, che raccoglie il tesoro del duomo e qualche pezzo notevole di alcune chiese cittadine. È aperto tutto l'anno: tutti i giorni d'estate e nei mesi invernali il sabato e la domenica.