Les primeres notícies del claustre de la catedral daten de l'any 1058. Estava formant per unes galeries d'arcs de mig punt molt simples, sense columnes ni capitells. És per aquest motiu que en el segle XIV es va decidir construir-ne un de nou, molt més luxós.

Malgrat tot, es va decidir mantenir el claustre romànic i edificar el nou al seu damunt, la qual cosa en limità el perímetre. La separació entre els dos pisos es feina mitjançant una línia d'imposta.

Es va començar a construir l'any 1318, sota la direcció de Ramon Despuig, per la galeria adossada al mur sud de la catedral. La següent en construir-se va ser la del costat de ponent, que estava adossada al palau episcopal. 

En 1332 s'inicia la construcció de l'ala de llevant. Dificultats econòmiques i la crisi que va patir la ciutat arran de les mortaldats de l'any 1348 van fer alentir el ritme de les obres, que no s'acabaren fins l'any 1350. Tres anys més tard s'acabaven les estances d'aquesta galeria, entre elles l'aula capitular.

Quan es va reconstruir el claustre es va canviar la ubicació de l'aula capitular. Va quedar ubicada en l'angle nord-est, sobre el que havia estat la sala dels canonges, el que va provocar que es mutilés la seva portalada. Aquesta estava formada per un arc e mig punt decorat amb arquivoltes, sobre els que trobem un timpà esculpit segons l'estil flamíger. A banda i banda de la porta s'obria una finestra apuntada decorada amb traceries gòtiques i vitralls. Malauradament la del costat esquerre es va perdre al canviar la seva ubicació i només es pot veure el seu perímetre complert des de l'interior.

L'aula capitular té una planta pràcticament quadrada, amb una petita estança en el mur de llevant. Aquí s'hi va instal·lar un altar dedicat a l'Esperit Sant l'any 1360. Sobre l'altar trobem una petita rosassa de bella factura. L'aula capitular està coberta amb una bella cúpula apuntada de vuit costats amb trompes en els angles del rectangle.

L'aula capitular i la capella de l'Esperit Sant són les úniques estances que es van conservar del claustre gòtic. Des de l'exterior podem veure una gàrgola i un petit pinacle d'aquesta època.

Novament es van aturar les obres per problemes econòmics i per la construcció de les muralles de la vila, que passaven molt a prop de la galeria sud. No fou fins l'any 1371 que es pogueren reprendre els treballs de construcció d'aquesta última galeria, que no es van acabar fins a principis del segle XV. 

A finals del segle XVIII es decideix construir una nova catedral, ja que la romànica s'havia quedat petita. Per a poder fer aquesta ampliació era necessari enderrocar el claustre i l'església de Santa Maria la Rodona, situada als peus del temple.

La gran bellesa artística dels seus arcs i la seva funcionalitat van servir per salvar-lo de la destrucció. Es va desmuntar pedra a pedra i es va reconstruir uns metres més al sud. Malgrat tot, es va modificar el seu traçat, configurant-li una planta més regular.

El claustre romànic, com ja hem dit molt auster, es va considerar que no valia la pena conservar-lo. Així doncs les seves pedres es van fer servir per a fer els fonaments de la nova obra i per a construir un nou pis inferior. Aprofitant aquestes reformes es va sobrealçar el claustre edificant un altre pis a sobre de les galeries gòtiques.

Quan es va reconstruir el claustre es va decidir que totes les galeries tinguessin cinc arcs. Els dos arcs que sobraven es van col·locar en la part exterior de la galeria sud, a mode de mirador, com passa en la Seu Vella de Lleida. A aquests es van afegir tres arcs més, de nova factura, imitant l'estil dels altres.

Els grans finestrals estan decorats amb fines columnes que sostenen les claraboies calades amb fines traceries gòtiques. 

També són de bella factura les claus de volta i les mènsules on descansen els nervis de les voltes de creueria, que cobreixen les galeries del claustre.