Hivatalos nevén Nagyboldogasszony és Szent Adalbert prímási főszékesegyháznak hívják, de a város ékességét a legtöbben csak esztergomi Bazilikának hívják. A Várhegyen álló hatalmas épület 5600 négyzetméterével hazánk legnagyobb és Európa harmadik legnagyobb temploma, méreteivel csak a római Szent Péter-bazilika és a londoni Szent Pál-székesegyház vetekszik.

Helyén a magyar történeti emlékezet szerint mindig is templom állt: a bazilika elődjét még Szent István építtette. Ez a középkori templom a törökökkel folytatott harcok során elpusztult, egyedül Bakócz Tamás érsek XVI. századi kápolnája maradt épen belőle, de a templom romjai még a XVIII. században is láthatóak voltak.

A bazilikát 1822-ben kezdték el építeni Rudnay Sándor tervei alapján, felszentelésére pedig 1856-ban került sor, bár ekkor még nem fejezték be a munkálatokat. Ennek alkalmából írta Liszt Ferenc az Esztergomi Misét, amelyet ő maga vezényelt a ceremónián, ahol Ferenc József is jelen volt.

A klasszicista stílusban tervezett épület monumentális méretekkel rendelkezik: hossza 118 méter, szélessége 49 méter, kupolája 71,5 méter magas belülről. Timpanonját nyolc, 22 méter magas oszlop tartja, a gigantikus épületet pedig 17 méter vastag falak támasztják.

Oltárképét Michelangelo Grigoletti festette egy Tiziano-festmény nyomán, és a mű méltó az épület arányaihoz: ez a világ legnagyobb, egyetlen vászonra festett oltárképe. A reneszánsz Bakócz-kápolna ma a templom baloldali kápolnáját képezi. Ezt úgy érték el, hogy a bazilika építésekor a kápolnát 1600 darabra szedték, elforgatták az alaprajzát, majd így építették bele az új templomba. Ennek köszönhetjük ezt a csodálatos műemléket, amely Magyarország egyetlen épen maradt reneszánsz épülete.

A Bazilikában található a Főszékesegyházi Kincsestár, amely Magyarország leggazdagabb egyházi kincsestára. A kincsek mellett ötvös- és textilgyűjtemény is része a kiállításnak. Itt található a Mátyás király kálváriája nevű hatalmas aranykereszt és az Árpád-kori királyok koronázási keresztje is.