A nyugati bejárat mellett a 2011-ben végzett ásatások egy 10. századi, görög kereszt alaprajzú templom maradványait tárták fel. Ez az építmény az első székesegyház építésekor már romokban állt.
A jelenlegi székesegyház helyén már 1009-ben az erdélyi püspökség megalapításakor elkezdték egy székesegyház építését, amely valószínűleg a Vata-lázadáskor pusztult el. A második székesegyházat valószínűleg Szent László király idejében kezdték el építeni, és a tatárjárás során rombolták le. A helyreállításkor visszaépítették a kereszthajó és szentély első négyzetét, melyhez karcsú kora gótikus szentélyt építettek. A 15. században boltozták be a főhajó nyugati részét és a tornyokat két szinttel megemelték. 1439-ben egy török betörés alkalmával a templom ismét károkat szenvedett. Az ekkori helyreállításhoz az esztergomi érsek mellett Hunyadi János is hozzájárult. A 16. század elején az északi előcsarnokot az úgynevezett Lászai-kápolnával bővítették. A Várday-kápolna 1512–14 között épült.
A román stílusú templom hossza 83 méter, szélessége 38 méter, magassága 19 méter. A főbejárattól balra Fráter György sírja látható. A déli mellékhajó nyugati részében a Hunyadiak sírjai, illetve azok maradványai láthatók. A legépebb a kormányzó testvérének sírja, középen a kormányzóénak tartott síremlék, míg a tőle keletre fekvő sírt Hunyadi Lászlóénak tartják. Az utóbbi kettő azonosítása teljesen bizonytalan, a kormányzó fekvő alakja például sokkal inkább Bocskai alakjára emlékeztet. A sírok a többszöri dúlás és áthelyezés miatt valójában üresek.
Püspöki palota
A jelenlegi püspöki palota a székesegyház mellett található. Stílusában keverednek a reneszánsz és barokk elemek. Itt volt Márton Áron püspök kényszerlakhelye 1956–1967 között.
A jelenleg látható reneszánsz formájú épület Bethlen Gábor korában Giacomo Resti itáliai építész vezetésével alakult ki. Az alacsony tetős palotát pártázatos oromfal díszítette, amely abban a korban kedvelt díszítés volt. Később ezt utánozták az alvinci, nagyváradi, dévai és radnóti kastélyok építésénél. Mivel az épület gyakran beázott, I. Rákóczi György a pártázatokat leverette.
A trónterem padlóját Bethlen Gábor korában virágos, színes mázú csempék borították, utána pedig tölgyfalécek közé fogott fehér alabástromlapok. A mennyezet festését Egerházi János végezte. A palota belsejét flandriaigobelinek, selyem- és bársonyterítők, függönyök, keleti szőnyegek és berakásos bútorok emelték a fejedelmi udvartartás fényét.
1658-ban a török-tatár csapatok feldúlták Gyulafehérvárt, ekkor ment tönkre a fejedelmi palota is. 1700-ban az épületet kaszárnyává alakították át, ami a belső díszítés tönkretételével járt.
Apor-palota
A Batthyáneum mellett található reneszánsz palota a 17. század második felében épült. A 18. század elején itt lakott Stephan von Steinville gróf, az osztrák seregek parancsnoka; ebben az időszakban készültek el a barokk stílusú belső portálok. Az 1991-ben alapított 1918. December 1. Egyetem kapott helyet benne.
A könyvtár épülete eredetileg a trinitáriusok temploma volt. A templomot és a hozzá tartozó zárdát Batthyány Ignác vásárolta meg, és alakíttatta át.
Ortodox katedrális
Az ortodox katedrális a târgoviștei fejedelmi templom mintájára készült. Az impozáns méretű építményt D.Ghe. Stefanescu tervezte és T. Eremia vezetésével épült fel 1921–23 között. Itt koronázták meg 1922. október 15-én I. Ferdinánd román királyt, ezért a katedrálist nevezik koronázási katedrálisnak is (Catedrala Incoronarii).
A katedrális alaprajza körbeírt görög kereszt alakú, nyitott előtérrel. A templom belsejébe egy téglalap alakú pronaoszon át lehet bejutni. A freskókat a hagyományos ikonográfia szellemében Constantin Petrescu készítette. A bejárat két oldalán I. Ferdinánd és felesége Mária képei láthatóak.