Las primeras noticias del núcleo monacal de Santes Creus las encontramos en el año 1150, momento en que en que el Conde de Barcelona Ramon Berenguer IV y Guillem Ramon de Montcada cedieron unos terrenos en Cerdanyola del Vallès. Estos terrenos no eran aptos para instalar una comunidad y fue necesaria una nueva cesión de tierras, esta vez por parte de Guerau Alemanys de Cervelló, en el año 1158 para poner en marcha una comunidad de monjes cistercienses.

Los primeros edificios del monasterio se situaron alrededor de la capilla de la Trinidad. Unos años más tarde, al finalizar las obras de la iglesia mayor, se convirtió en la capilla de la enfermería.

Está formada por una única nave cubierta con bóveda de cañón ligeramente apuntada, que arranca de una moldura que recorre todos los muros. La puerta de acceso es de medio punto dovelada y sin decoración.

En su interior se conserva un fragmento de una talla renacentista de Cristo Crucificado.

También vale la pena pararse a contemplar los restos del patio de la enfermería, situado justo en frente de la puerta de acceso. Todavía se pueden observar algunas arcadas apuntadas que lo rodean.

En el año 1174 se empezó a edificar el templo del monasterio. También se iniciaron las obras de la sala capitular, del templete, las alas norte y este del claustro y el dormitorio. La crisis que sufrió Cataluña durante el reinado de Pere I y inicios del de Jaume I, influyó en la evolución de las obras, que quedaron paradas hasta  el siglo XIII, momento en que  se convirtió en panteón real. Pere II el Gran fue el primer rey enterrado en Santes Creus y su tumba es una de las piezas más interesantes del monasterio. 

Se trata de un baldaquín que imita los modelos sicilianos, realizado entre los años 1292 y 1295 y coronado con unos esbeltos pináculos. Para la realización del sepulcro se va reprovecho uno vaso de pórfito, sobre el que se colocó una urna de doble vertiente decorada con las esculturas de quince santos y de la Virgen María con el Niño. Todo el conjunto se apoya en dos grandes leones. A sus pies se encuentra enterrado su fiel servidor Roger de Llúria.

Al otro lado del crucero encontramos la tumba de Jaume II y Blanca de Anjou, inspirada en la del monarca francés Luís IX. En ella podemos observar las imágenes de los monarcas que visten los hábitos cistercienses. En el rey podemos observar la corona, el único elemento de poder que trae. 

Durante los siglos XIII y XIV se continuaron las obras de construcción del claustro, del dormitorio, del templo y del palacio real. El templo abacial responde a la estructura típica de los templos cistercienses.

Tiene planta de cruz latina y con tres naves cubiertas por bóvedas de crucería. Las naves acaban en un transepto dónde se abren tres ábsides rectangulares.

El central presenta un gran rosetón y tres ventanas de medio punto en la parte inferior. En las paredes laterales también podemos ver otra ventana. Actualmente podemos ver en este ábside un retablo barroco, obra de Josep Tremulles.

La ara de altar se apoya en columnas románicas. 

En el lado derecho del transepto podemos encontrar una escalinata que nos lleva hasta el dormitorio de los monjes.

Cerca de la puerta que da acceso a esta dependencia podemos observar un antiguo reloj. 

El gran rosetón está formado por dos círculos concéntricos unidos por ocho columnas radiales que tienen los capiteles esculpidos con motivos florales. En el centro encontramos una corona octolobulada. Los vitrales son los originales.

Los arcos formeros que separan las naves están apoyados en grandes pilares rectangulares. Los arcos fajones están sustentados por unas pilastras acabadas en permódolos escalonados.

En la fachada oeste podemos encontrar una puerta que da acceso a la nave principal. Es una puerta de medio punto con arquivoltas en gradación, que se sustentan en finas columnas y capiteles esculpidos con motivos geométricos, vegetales, animales y humanos. 

Sobre la puerta podemos ver un gran ventanal gótico, que ilumina la nave central. Fue construido alrededor del año 1300 por iniciativa real, ya que se aleja claramente de las rígidas reglas de San Bernardo. En él se encontramos representadas imágenes de la vida de Cristo y de la Virgen. En cada plafón podemos ver representada una escena bíblica, con un exquisito trabajo digno de un miniaturista. 

Las naves laterales, en cambio, están iluminadas por dos ventanas de medio punto con un guardapolvo. La fachada fue coronada en el siglo XIV con almenas.

Estas almenas están rematadas con canecillos esculpidos con cabezas humanas, de animales y motivos geométricos.

El claustro actual , de planta cuadrada, fue edificado en el siglo XIV sobre un anterior románico, por orden de Jaume II, que no lo consideraba lo suficiente digno para un monasterio real.  Es un de los mejores ejemplos de claustros góticos de la península. 

Desde el claustro nace una escalera que nos conduce hasta el dormitorio, una gran sala con techo de madera apoyado en arcos de diafragma. Estos arcos se sustentan en capiteles adosados a los muros, que están esculpidos toscamente con motivos vegetales.

Desde este aposento salen unas escaleras que conducen a la Torre de las Horas, del siglo XVI y al cimborrio que hay sobre el transepto de la iglesia. Pese a ser gótico, está coronado con una linterna barroca.

Bajo el dormitorio, en el claustro, encontramos el acceso a la sala capitular. La puerta está flanqueada por dos ventanas gemelas, enmarcadas por dos arquivoltas en gradación, que se sustentan en columnas y capiteles. Estos están decorados con motivos vegetales.

El interior de la sala tiene forma cuadrada y sus bóvedas de crucería están sostenidas por cuatro columnas. Los capiteles y las claves de bóveda están decorados con motivos animales y vegetales. Al fondo encontramos tres ventanas de medio punto y de doble derrame que iluminan la sala. En el suelo encontramos las lápidas esculpidas de algunos abades del monasterio.

El monasterio tiene otro claustro, próximo a la zona dónde se encuentra la capilla de la Trinidad. Es conocido como claustro de la enfermería y tiene estructura rectangular. Está comunicado con el claustro gótico a través del locutorio: una pasillo con bóveda de cañón ligeramente apuntada. Las galerías son envigadas y tienen arcos apuntados muy sencillos.

En el siglo XVIII se sobrealzaron con un nuevo piso las galerías y todavía se pueden ver algunos esgrafiados de tipo geométrico que se hicieron durante esta reforma.

En este claustro encontramos el acceso al Palacio Real, iniciado el año 1280 por Pere el Gran y ampliado por Jaume II.  Un vestíbulo con techo de madera policromada nos conduce al patio principal. Destaca la escalinata, los relieves que muestran las armas catalanas, una galería gótica, los techos de madera policromada y la columna que sustenta la escalinata. A partir del año 1520 se convirtió en palacio abacial, hasta que en el siglo XVII se construyeron las nuevas dependencias alrededor de la plaza de San Bernardo Albó, entre las cuales se encuentran las viviendas para los monjes jubilados y el nuevo palacio abacial.

Otras dependencias de este claustro, que todavía se mantienen en pie son la cocina (parcialmente derruida), el nuevo refectorio y la prisión. Esta dependencia estaba dividida en dos plantas, pero el suelo del segundo piso se hundió. En una de las paredes se puede ver una pintura mural, dónde hay representado un calvario, hecha por uno de los prisioneros y de poca calidad. También se pueden ver algunas inscripciones de poco interés.

Cerca de la prisión podemos encontrar una sala con una bóveda sostenida por dos columnas en forma de palmera y capiteles octogonales, donde se apoyan los nervios que refuerzan las bóvedas de crucería. La sala estaba iluminada por cinco ventanas, hoy cegadas . En este aposento, originariamente estaba ubicado el escritorio, de gran actividad y prestigio durante los siglos XII y XIII. Posteriormente, al perder importancia el trabajo de los copistas, se reconvirtió la sala en bodega. Actualmente no podemos disfrutar demasiado de la vista de esta sala, ya que en ella se ha ubicado parte del audiovisual sobre el mundo del Císter y casi todo el rato se mantiene en la penumbra.

A su lado encontramos una sala cubierta con arcos de diafragma apuntados, que originariamente se utilizaba como bodega. Como en el caso anterior, la utilización de este espacio como lugar de proyección de audiovisuales nos impide disfrutar de todo su esplendor. 

En la plaza de sant Bernat Albó se encuentra el nuevo Palacio del Abad, construido en 1640 y que actualmente acoge dependencias municipales.

Nada más entrar encontramos un pequeño claustro, reaprovechado de construcciones anteriores, ya que en este lugar se encontraba el hospital para los pobres.

En el año 2009 se descubrió la antigua galería gótica del piso superior. Este hecho fue un hallazgo inesperado, ya que se creía que la parte superior del edificio era del siglo XVII. Se han dejado a la vista los antiguos arcos apuntados a la espera de poder realizar una campaña de obras que permita volverlos a abrir.

La decadencia del monasterio empezó con la Guerra de Sucesión. El año 1835 se procedió a su exclaustración. Al quedar abandonado, el monasterio fue víctima de numerosos saqueos. Unos años más tarde se convirtió en el presidio de Tarragona, lo que comportó importantes destrozos en la estructura, que fueron parcialmente restauradas por la Comisión de Monumentos de Tarragona.