La cathédrale primatiale Saint-André de Bordeaux, située sur la place Pey-Berland, est le lieu de culte le plus imposant de Bordeaux. Il s'agit de l'église-cathédrale de l'archidiocèse de Bordeaux. Elle fut consacrée en 1096 par le pape Urbain II. Elle a été reconstruite dans le style gothique du XIIe au XVIe siècle. Dans cette église furent célébrés quelques mariages royaux, en 1137, le mariage d'Aliénor d'Aquitaine, alors âgée de quinze ans, avec le futur Louis VII, roi des Francs et en novembre 1615 le mariage d'Anne d'Autriche, Infante d'Espagne et de Louis XIII, roi de France et de Navarre.
L'église primitive est fondée au IIIe siècle. Le lieu de culte aurait subi des destructions pendant les invasions médiévales : Wisigoths lors des invasions barbares à la fin du Ve siècle, par les Sarrasins en 725, lors des invasions normandes en 848 et 864. Reconstruite au cours du XIe siècle, la cathédrale est consacrée en 1096.
La nef, de style gothique angevin, date du XIIe siècle et fut modifiée au XIIIe siècle. Le déambulatoire, entrepris vers 1280, fut raccordé à la nef vers 1330. Le chœur et les chapelles rayonnantes ont été réalisés au XIVe siècle. C’est aussi à cette époque que furent érigées les façades des bras du transept. Le gros-œuvre était alors entièrement réalisé. Le clocher, les tours et les flèches du transept Sud furent terminés au XVe siècle. On commença aussi à pourvoir l’édifice d’une ceinture d’arcs-boutants, achevée au siècle suivant. À l’extérieur, l’impossibilité d’établir un portail sur la façade occidentale explique le dépouillement de celle-ci ; en revanche, les façades latérales au niveau du transept ont connu un développement important. Sur la façade nord, la porte royale est réalisée vers 1250. Le contrefort de Gramont marque le début de la Renaissance à Bordeaux. La façade Nord est surmontée de deux tours de 81 mètres de hauteur.
La cathédrale est flanquée d'une tour du XVe siècle à l'est du chevet : le clocher ou tour Pey-Berland, construite sur ordre de l'archevêque du même nom. Par ses lettres patentes, Louis XI confirme les privilèges de cette église, d'abord après son sacre en 1461, puis, à la suite de la mort du duc de Guyenne, son frère, en 1472.
Un tremblement de terre provoque l'effondrement d'une partie des voûtes le 2 février 1427. La charpente du chœur est détruite par un incendie le 25 août 1787 à la suite d'un accident de soudure.
Le décret impérial du 25 août 1808 concernant la ville de Bordeaux prévoit le financement des travaux de restauration de la cathédrale.
Le 2 mars 1820, un ouragan renverse le fronton de la façade nord sur les voûtes qui s'écroulent en partie, la foudre tombe sur l'une des flèches.
La cathédrale est classée au titre des monuments historiques par la liste des monuments historiques de 1862.
Le 2 décembre 1998, l'Assemblée Générale de l'UNESCO, réunie à Kyōto (Japon) a adopté la proposition d'inscrire sur la liste du patrimoine mondial, les Chemins de Saint-Jacques de Compostelle en France. Parmi 71 monuments associés au pèlerinage et retenus par la commission, 19 figurent en Aquitaine, dont trois à Bordeaux :
À l'occasion des Journées européennes du patrimoine 2015, le portail royal de la Cathédrale rouvrira au public après plusieurs mois de rénovation.
Le tympan du portail nord de la cathédrale de Bordeaux se décompose pour Jacques Gardelles en trois registres. En bas, sur le linteau est représentée la Cène. Un nébulé, c'est-à-dire un cordon de nuage sépare ce registre du suivant, qui présente une ascension du Christ au milieu des douze apôtres. Aux pieds du Christ figure un mont des oliviers symbolique. Au sommet de ce tympan, Dieu le père est représenté sous les traits d'un Christ trônant entre deux anges. L'un tient un linceul, l'autre une couronne d'épine. Les deux anges qui encadrent ce tympan portent une lune et un soleil comme on a coutume de faire dans les jugements derniers.
À gauche de l'autel se trouve la chapelle dédiée à saint Simon Stock, général des Carmes, connu et vénéré pour avoir reçu le scapulaire de Notre-Dame du Mont-Carmel, dans une vision. Les reliques du saint sont exposées sur l'autel.
En 1427 un orgue est construit par Jacques de Rasta. En 1535 et selon un chroniqueur anglais : « Dans la cathédrale Saint-André, se trouvent les plus belles et les plus grandes orgues de toute la chrétienté. » Elles sont restaurées en 1619 par le facteur toulousain Antoine Lefèbvre, restauration suivie d'un long procès. En 1627, le célèbre facteur Valéran de Héman, venu du nord de la France, vient travailler à Bordeaux et, notamment, construit pour la cathédrale un nouvel orgue somptueux. Malheureusement, sous la Révolution, les orgues, déjà dégradées par le temps, sont vendues et les tuyaux fondus pour les besoins de l'armée. En 1795, un rapport indique qu'il n'en reste que « quelques débris de sommiers et différents morceaux de bois épars ». En 1805, l'orgue de l'église Saint-Pierre de La Réole, œuvre du facteur toulousain Jean-Baptiste Micot (1766), est transféré à Saint-André. Mais cet orgue s'avère insuffisant pour la primatiale. En 1812, l'orgue est à nouveau démonté afin de permettre la réfection de la tribune et l'on en profite pour en échanger l'intérieur avec l'orgue de l'abbatiale Sainte-Croix construit par Dom Bédos de Celles entre 1744 et 1748.
Les buffets restent cependant à leurs places respectives. À cette occasion, le buffet de Micot installé à la cathédrale est modifié pour permettre à l'instrument de Dom-Bedos d'y prendre place. Le résultat est extrêmement décevant : autant l'orgue de Dom Bédos sonnait magnifiquement à Sainte-Croix, autant l'instrument transféré à la cathédrale semble perdu dans cette grande nef d'un volume de huit à dix fois supérieur.
De 1837 à 1841, le facteur Henry effectue une nouvelle restauration et modifie l'agencement des ailes latérales du grand buffet. Entre 1875 et 1877, le facteur Georges Wenner remplace l'ancien récit de deux jeux par un grand récit expressif de 14 jeux et substitue la mécanique directe du clavier du grand orgue et celle des basses du récit par des machines pneumatiques Barker.
Par la suite, l'orgue est modifié à plusieurs reprises tout au long du XXe siècle avant que la restitution du Dom Bédos à Sainte-Croix, et la construction d'un orgue neuf à la cathédrale ne soient décidés.
Les nouvelles grandes orgues, construites par la société Danion-Gonzalez dans l'ancien buffet restauré et décapé, sont inaugurées en 1982. Les tractions mécaniques, au fonctionnement aléatoire, sont électrifiées dès 1987. Actuellement, la réfection de la partie instrumentale est à l'étude.
L'imposant buffet, classé monument historique, compte parmi les plus grands de France avec une envergure de 15 mètres.
L'orgue de chœur a été construit en 1873 par Georges Wenner. Il fut électrifié par Joseph Beuchet en 1970 et révisé par Claude Berger en 1992.
