El claustro, del siglo XII, está formato por cuatro galerías con cubiertas de madera. Tiene forma ligeramente trapezoidal. Las galerías norte, sur y oeste son originales y están formadas por arcos de medio punto apoyados en columnas, que se levantan sobre un podio.

La galería este fue derruida el año 1603 y sustituida por la actual.

Los capiteles presentan temática vegetal, animal y figuras humanas esculpidos con piedra granítica. Predominan los trazos suaves y las líneas curvas. El estado de conservación es bastante bueno y se pueden apreciar perfectamente las historias narradas.

La iglesia está adosada a la galería norte del claustro. Los dos espacios están comunicados mediante una bella portalada. Dos arquivoltas de medio punto están apoyadas en dos parejas de columnas con los capiteles esculpidos. En el de más a la izquierda podemos ver dos leones enfrentados y con las patas muy largas. El de más a la derecha también tiene representados unos leones, que en este caso muerden a dos hombres. Los dos más interiores, en cambio, están decorados con motivos vegetales. Completan la decoración de la portalada las pequeñas bolas que se distribuyen por los arcos y los montantes, que en algunos casos se han convertido en cabezas humanas.

Al otro lado del claustro podemos encontrar el acceso a la iglesia de San Miguel.

Dentro del recinto catedralicio se conserva la colección del Museo Diocesano de Urgell, que se completa con varios elementos escultóricos distribuidos por las galerías del claustro. Así pues, podemos ver capiteles, lápidas sepulcrales, canecillos y otros elementos que pertenecieron a las tres catedrales anteriores o bien a otros templos de la diócesis.

En el año 1990 se inauguró una réplica del claustro de la catedral en el parque de la Valira. La diferencia entre los dos la podemos encontrar en los capiteles, que están decorados con figuras de personajes de relevancia histórica del siglo XX, entre los cuales hay deportistas, actores, políticos, religiosos, músicos o científicos. Otros capiteles están decorados básicamente con motivos vegetales siguiendo el estilo corintio. También se pueden encontrar algunos con elementos animales y un que narra la historia de Adán y Eva.