Está dedicada a Nuestra Señora de la Inmaculada Concepción y es la sede de la arquidiócesis de Puebla. Su construcción data del año 1539 pero no fue hasta 1690 que adquirió la forma y tamaño que tiene hoy en día. Es de estilo herreriano, con fachadas renacentistas e interiores barrocos. Hoy en día, es considerada una de las más bellas del mundo por los muchos tesoros de su interior.
Sus dos torres, flanqueando la Puerta del Perdón, se encuentran entre las más altas del país. En su interior destacan el Altar de los Reyes, el suntuoso Baldaquino o Ciprés, el altar del Perdón y coro de magníficas sillerías, los tres órganos, las pinturas de Miguel Cabrera en el Viacrucis, la Capilla del Espíritu Santo y la Sacristía, donde se custodian auténticos tesoros de arte religioso.
Actualmente en la fachada principal se proyectan los fines de semana, el videomapping “Mosaicos Poblanos”, que consiste en un espectáculo que muestra diferentes etapas de la historia del Estado, gastronomía, talavera, textiles y fiestas populares.