Katedrála Notre-Dame v Chartres je významnou francouzskou gotickou stavbou a jednou z největších gotických katedrál na světě vůbec.
Roku 1134 vyhořela západní dvojice věží původní katedrály. Západní průčelí s dvojicí věží proto bylo po tomto požáru nově vybudováno v pozdněrománském stylu. Roku 1194 vyhořela katedrála opět. Po tomto požáru bylo rozhodnuto o provedení kompletní raněgotické novostavby. O podobě původní svatyně nelze říci mnoho, neboť trosky staré stavby byly při provádění gotické novostavby kompletně odstraněny. Zachováno bylo pouze zmíněné, v polovině 12. století vybudované západní průčelí s věžemi.
Budování novostavby započalo hned roku 1194. Architektonicky vycházela z novějších částí katedrály v Soissons. Stavba probíhala velmi rychle. Jižní portál katedrály byl včetně sochařské výzdoby dokončen roku 1206, roku 1215 byl dokončen severní portál a také západní rozetové okno v nadezdívané části západního průčelí. Zvýšena byla i dvojice západních věží. Před rokem 1221 byl zaklenut chór, neboť toho roku zde byly umístěny chórové lavice. Transept byl dokončen až kolem roku 1240. Plánovaná dvojice věží transeptu nebyla provedena, stejně jako jiná plánovaná dvojice věží flankujících chór. Realizována nakonec nebyla ani věž nad křížením. Katedrála byla slavnostně vysvěcena 24. října 1260 za přítomnosti francouzského krále Ludvíka IX. Obohacována o další, spíše drobnější stavby, například některé kaple byla i později.
Katedrála je vybudována na základním katedrálním půdoryse. Skládá se z polygonálně, sedmi stranami dvanáctiúhelníka ukončeného chóru, trojlodního, bazilikálně utvářeného transeptu s křížením a totožně utvářeného západního soulodí. Západní průčelí je zpevněno dvojicí věží, chór obíhá dvojlodní chórový ochoz s trojicí kaplí. Žebrová křížová klenba je nesena svazkovými příporami v poměrně hustém rytmu, neboť klenební travé převýšených středních lodí a chóru mají poměr stran 1:2. Struktura stěny hlavní lodi i chóru je trojdílná, členěná mezilodními arkádami nesenými pilíři tvořenými srostlicí mohutného válcového sloupu s čtyř přiložených polosloupů, nad nimi zónou triforia a rozměrných oken.
Přestože má katedrála ohromné rozměry (délka 130 metrů, šířka 32 (loď) 46 (transept) metrů, výška 37 metrů, rozpětí kleneb 16,4 metru), nepůsobí nikterak vznosně, ale spíše těžce a mohutně. K tomu přispívá také zasklení vitrajemi, které vytváří v prostoru chrámu výrazné přítmí.
Výzdobu katedrály zprostředkovávají především zmíněné mnohobarevné vitraje, osazené celkem ve 176 oknech. Dalším výrazným výzdobným prvkem je sochařská výzdoba, osazená na portálech a také na chórové přepážce, kde je umístěno dohromady kolem 200 soch.
Katedrála v Chartres je nejvýznamnější mariánskou svatyní ve Francii. Tomu odpovídá i její architektonické ztvárnění. Byla vybudována v pořadí jako druhá ze tří nejvýznamnějších gotických katedrál ve Francii (první byla Pařížská Notre-Dame, třetí Katedrála v Remeši). Proto je katedrála v Chartres větší a vyšší než Notre-Dame v Paříži.
To, že katedrála působí značně těžce je dáno použitím výrazně předimenzovaných architektonických prvků. Například pilíře mají průměr 370 cm, což ve srovnání se vzorem katedrály v Soissons, kde mají pilíře průměr pouze 140 cm, dobře ukazuje záměrnou předimenzovanost všech prvků. K tomuto mohutnému, těžkopádnému výrazu stavby přispívá i temnost interiéru. Katedrála má totiž skutečně působit dojmem pevné, nepohnutelné, prakticky věčné stavby.
Z hlediska vývoje gotické katedrály je důležité masivní použití vitrají, vložených do lancetových oken završených obrovskými rozetami, které jsou předstupněm pozdějších kružeb. Významný je také podíl sochařské výzdoby, který ještě vzrostl na následující – remešské katedrále. Pozoruhodný je též labyrint provedený v dlažbě katedrály a dokazující suverénní znalost aplikované geometrie u prováděcích anonymních stavebních mistrů.
