Bardzo bogaty wystrój figuralny zdobi fasady nad portalami bocznymi; po stronie północnej są to m.in. sceny ze Starego Testamentu, po stronie południowej - z Nowego Testamentu. Każda z trzech fasad ma po trzy portale; jest to układ jedyny w swoim rodzaju wśród katedr gotyckich. Dwie wieże flankują tę pięknie zdobioną fasadę: północna późnogotycka wieża Clocher-Neuf (nowa dzwonnica 1587, wys. 113 m) i południowa wieża Clo-cher-Vieux (stara dzwonnica, 1145, wys. 103 m).
Wnętrze najszerszej nawy kościelnej Francji posiada ogromne rozmiary: 130,2 m długości, 37,5 m wysokości i 30 m szerokości.

Potężne wrażenie wywierają wspaniałe witraże o łącznej powierzchni ponad :?500 m2, które w całości można oglądać ze skrzyżowania nawy głównej z poprzeczną.
W r. 1514 rozpoczęto prace nad kamiennym obramowaniem prezbiterium przedstawiającym sceny z życia Chrys-lusa i Najświętszej Dziewicy; 40 scen łącznie z 200 postaciami wykonali rzeźbiarze w stylu renesansowym. Z prezbiterium proste schody prowadzą do gotyckiej kaplicy Saint-Piat dobudowanej w XIV w. w celu umieszczenia odkrytych wówczas relikwii świętego. Obecnie mieści się tu skarbiec katedralny.
Wielkie okno rozetowe fasady głównej (zachodniej) wyobraża Sąd Ostateczny. Okno w fasadzie północnej zwane jost „różą Francji". Fundatorami tego witrażu byli król Ludwik Święty i jego matka Blanka Kastylijska. Ten witraż przedstawia Najświętszą Marię Pannę oraz królów i proroków Starego Testamentu. Nazwiska twórców witraży pozostały nieznane.
Najcenniejszą relikwią świątyni jest welon Matki Boskiej, pochodzący rzekomo z majątku Karola Wielkiego, który
Katedra w Chartres - witraż
miał go otrzymać z Bizancjum. Złoty relikwiarz znajduje się w jednej z kaplic obejścia prezbiterium. Legenda nie mówi w jakim okresie życia Maria nosiła tę szatę. Dotknięcie relikwiarza miało ciężarnym kobietom zapewniać szczęśliwy poród.
W nawie głównej na posadzce ułożono zarys labiryntu o długości 294 m, który wierni mieli przechodzić na kolanach; w olbrzymiej krypcie (XI w.) znajduje się cudowna figura Notre-Dame-sous-Ter-re (Matki Boskiej Podziemnej).