Le siège épiscopal du diocèse portugais de Porto est la cathédrale de Porto, ou Sé do Porto. L'un des plus grands et des plus anciens monuments de la ville, elle est située au centre du quartier historique.

Sa construction a duré de la première partie du 12e siècle au début du 13e siècle. Au fil des ans, cette première structure, construite dans le style roman, a connu de nombreux changements. Les trois nefs et le corps voûté en berceau de l'église, ainsi que la conception générale de la façade, avec ses tours et son étonnante rosace, sont tous des vestiges de l'époque romane. La cathédrale de Porto a été l'une des premières structures portugaises à intégrer des arcs-boutants pour soutenir le plafond de la nef centrale.

L'ère gothique a vu la construction de la chapelle funéraire de Joo Gordo, un chevalier de l'ordre des Hospitaliers et allié de Dionysius Ier du Portugal, décédé vers 1333. Le cloître, construit entre le XIVe et le XVe siècle sous Jean Ier de Portugal, est une autre structure de l'époque gothique. En 1387, ce roi a épousé Felipa de Lancaster dans la cathédrale de Porto.

L'ère baroque a vu d'importants changements dans l'extérieur de la cathédrale. L'ancienne entrée romane a été remplacée par une nouvelle vers 1772. Les dômes et les balustrades des tours sont tous deux baroques. La façade latérale de l'église a reçu un superbe narthex baroque ajouté par l'architecte italien Nicolau Nasoni en 1736. Un splendide autel en argent, construit par de nombreux artisans portugais dans la seconde moitié du XVIIe siècle et situé à gauche de l'abside, a été sauvé des forces françaises en 1809 par un mur de plâtre construit à la hâte. Un maître-autel baroque a été installé à la place de l'ancien maître-autel roman (qui avait un déambulatoire) au XVIIe siècle. Le maître-autel, qui a été créé entre 1727 et 1729, est un exemple significatif de l'art baroque de Joan. Il a été réalisé par Miguel Francisco da Silva et Santos Pacheco. Nasoni a réalisé les peintures murales de la chapelle principale.

La chapelle de San Vicente et le cloître du XIVe siècle sont accessibles par le transept sud. Les niveaux supérieurs sont accessibles par un bel escalier Nasoni du XVIIIe siècle, qui mène à des panneaux carrelés illustrant les Métamorphoses d'Ovide et la Vie de la Vierge.

La cathédrale abrite trois orgues exquis. L'un d'eux, situé dans la tribune du chœur, commémore l'époque où le développement de l'orgue a commencé au Portugal. Il s'agit d'un orgue du même facteur que celui de l'église de Lapa (Porto) ; tous deux ont été soutenus par les efforts et l'initiative de Ferreira dos Santos.