De kathedraal Saint-Pierre-et-Saint-Paul is de grootste kerk van Nantes. De bouw begon in 1434 en was pas in 1891 klaar, maar het gebouw is toch één geheel in gotische stijl. Het schip is 37,5 meter hoog, hoger dan dat van de Notre-Dame in Parijs. De westgevel met twee torens en drie portalen kijkt uit op de Place Saint-Pierre. Binnen staat het praalgraf van hertog François II en Marguerite de Foix, tussen 1502 en 1507 gemaakt door Michel Colombe.
De kathedraal is twee keer zwaar beschadigd door brand. In 1972 ging de kap verloren door een ongeluk bij dakwerk; die is daarna in beton herbouwd. Op 18 juli 2020 werd er brand gesticht, waarbij het grote orgel uit de zeventiende eeuw en een glas-in-loodraam uit 1498 verloren gingen. Na de restauratie van het koor ging de kerk in september 2025 weer gedeeltelijk open. Naast de kathedraal staat de Porte Saint-Pierre, een poort van de vroegere stadsmuur. Het kasteel ligt op loopafstand.
