노트르담 대성당은 최초의 고딕 성당 가운데 하나이며, 고딕 전 시대에 걸쳐 건설하였다. 대성당의 조각들과 스테인드글라스는 자연주의의 영향을 많이 받았으며, 이는 초기 로마네스크 건축에서 부족한 세속적인 외관을 더해준다. 노트르담 대성당은 세계에서 최초로 벽날개를 사용한 건물이기도 하다. 이 대성당은 원래 성가대석과 중랑(中廊) 주변에는 벽날개가 있도록 설계되지 않았다. 공사가 시작되고 (고딕 양식에서 유행한) 꽤 얇은 벽들이 점점 높아지면서 커다란 균열이 벽이 밖으로 밀릴 때 생겼다. 그래서 성당의 건축가들은 바깥벽 주변에 지지벽을 만들었고, 그 뒤에 비슷한 방법으로 추가되었다.
이 대성당은 유명한 도미니코회 신학자 장 바티스트 앙리 라코르데르가 1840년에 연 사순절 설교로 유명하다. 그러나 최근에는 주요한 유명인이나 국가에 고용된 학자들이 설교를 한다. 하지만 청중들의 상당수는 외국인들이며, 이들만으로 관습을 이어나가게 되었다.
1790년경 프랑스 혁명의 급진적인 시기에 노트르담 대성당은 반기독교 사상에 의해 모독을 당했으며, 많은 성상이 손상되거나 파괴되었다. 19세기에의 다방면에 걸친 복원 작업이 완료되어 대성당은 이전의 모습을 되찾았으나 2019년 화재가 발생 하여 내부 첨탑이 무너졌다. 프랑스 현지시간으로 2019년 4월 15일 오후 6시 50분쯤, 우리 시간으로 2019년 4월 16일 새벽 1시 50분쯤 보수 공사 중이던 첨탑 주변에서 화재가 발생했다.
