El claustre actual va ser edificat al segle XIV sobre un anterior romànic, per ordre de Jaume II, que no el considerava prou digne per un monestir reial.

D'aquest primitiu claustre es va mantenir el templet. Està adossat a la galeria est i té forma hexagonal. Exteriorment podem veure unes columnes situades a les arestes i que es recolzen en contraforts. El finestrals tenen un doble nivell d'arcuacions. Trobem inserides dins un arc apuntat dues finestres de mig punt separades per una columna amb capitell ricament decorat amb motius vegetals.

Al seu davant es trobava el refetor, que malauradament no s'ha conservat, com tampoc la cuina i la resta de dependències d'aquest costat del claustre.

Jaume II també va fer construir la porta que dóna accés al claustre des de l'exterior, coneguda com Porta Reial. En ella podem veure esculpits els escuts del monarca i de la seva esposa. Es creu que la portalada s'havia de protegir amb un pòrtic, que no es va arribar a construir i del que queden restes dels seus suports.

El claustre es troba adossat al mur sud de l'església. Està format per quatre galeries cobertes amb voltes de creueria i amb unes grans arcades apuntades amb fines traceries gòtiques,  que van servir de model a d'altres claustres de la península. 

El claustre va ser encarregat per l'abat Francesc Miró al mestre Reinard Fonoll l'any 1331. Aquest va importar el gòtic flamíger d'origen anglès, que posteriorment es va expandir per tota la península. Deu anys més tard es va celebrar la seva inauguració.

La decoració del claustre, especialment la que podem trobar en els capitells i en els pilars angulars de les galeries. Destaquen els motius florals, la fauna, heràldics, mitològics o satírics.  

En el pilar més proper a la porta reial, podem veure representades algunes escenes bíbliques, entre elles a Adam i Eva en el Paradís desprès de menjar el fruit prohibit.

També estan esculpides les mènsules on descansen els nervis de les voltes, bàsicament amb figures humanes. En les claus de volta es van esculpir les quatre barres i la flor de llis.

A l'angle nord-est del claustre, al damunt de la fornícula on hi l'enterrament de la família Montcada, trobem una imatge de la Verge Policromada, datada en el segle XIV.

Sobre la porta que comunica el claustre amb l'església trobem cinc imatges, probablement de la mateixa època. En la imatge central es representa al Redemptor sota un dosser i sostingut per una mènsula on es representa la resurrecció de la carn. L'acompanyen tres àngels  i un monjo agenollat. Tots tres es recolzen en mènsules on estan esculpits els símbols dels quatre evangelistes.

A la galeria nord es poden observar tota una sèrie de sarcòfags d'estil romànic, que corresponen a famílies nobles. Alguns d'ells estan ricament decorats. En la galeria est també podem veure un altre sarcòfag de característiques similars.