La cattedrale di San Pietro Apostolo è il principale luogo di culto di Treviso e sede della diocesi locale. Consacrata a san Pietro Apostolo, si affaccia su piazza del Duomo.

Il duomo è caratterizzato da sette cupole, cinque poste nella navata centrale ed altre due che chiudono le cappelle. La facciata attuale, progettata e completata nel 1836 da Francesco Bomben e dall'ingegnere comunale Gaspare Petrovich, è costituita da un'ampia scalinata coronata da un imponente pronao a sei colonne ioniche. Ai lati della scalinata sono posti i due leoni stilofori in marmo Rosso di Verona che reggevano il protiro dell'edificio romanico. Un altro reperto dell'età romanica ancora esistente è l'antico portale, ritrovato nella corte delle Canoniche Vecchie e ricostruito all'interno, addossato alla contro facciata, nel 2005. Sul lato destro dell'edificio, verso Calmaggiore, si può notare un bassorilievo romano raffigurante una baccante inglobato nella muratura.

L'interno si presenta a tre navate, con cappelle laterali e tre absidi finali; sotto di essi l'antica cripta con le tombe dei vescovi della città. Nel tempio sono sepolti i santi martiri Teonisto, Tabra e Tabrata, San Fiorenzo e San Vendemiano: nell'altare prossimo alla cappella del Santissimo Sacramento si conservano le spoglie del vescovo della città beato Andrea Giacinto Longhin, trasferitovi dalla cripta in occasione della beatificazione, mentre presso il primo altare in cornu Epistulae dall'ingresso si trova visibile il corpo del beato Arrigo da Bolzano, morto a Treviso nel 1315. Nello stesso altare dov'è sepolto il beato Longhin, sono poste le spoglie di san Parisio, monaco camaldolese morto a Treviso nel 1267.

Al termine della navata destra e sulla sinistra dell'altare maggiore, accanto alla sacrestia, si trova la cappella Malchiostro, preceduta da un piccolo vestibolo, rialzato rispetto al livello della chiesa. Nel vestibolo, degne di nota anche l'Adorazione dei pastori e la Pala di San Lorenzo di Paris Bordone, la Madonna del fiore di Girolamo da Treviso il Vecchio (1487) e l'Assunzione della Vergine di Domenico Capriolo.

La cappella del Malchiostro risale al 1520 e fu commissionata da Broccardo Malchiostro, segretario del vescovo-umanista Bernardo de Rossi. Progettata da Tullio e Antonio Lombardo, la cappella ha una struttura quadrata con cupola, in perfetto stile rinascimentale; fu concepita in tale modo proprio in funzione delle pitture che si volevano realizzare, che, infatti, vennero affidate ai due più moderni pittori veneti dell'inizio del XVI secolo: il Pordenone e Tiziano ed il risultato finale è uno dei principali complessi della pittura rinascimentale veneta.