沙特尔大教堂为法国著名的天主教堂，位于法国沙特尔城，是法国哥特式建筑的代表作之一。
教堂坐落在一个山丘上，始建于9世纪。最初建造的是一个地下小教堂，据说里面曾有圣母玛利亚穿过的衣服。11世纪时又增建了更大的地下教堂，当时沙特尔城是欧洲西部宗教活动兴盛的地区。1145年富尔贝尔主教再次修建了新堂。1194年原先大堂遭受火灾，仅剩塔楼的底层。现沙特尔大堂的主要建筑重建于1194年，1264年竣工，保留了原西门廊和三个正门上的12世纪的雕刻作品。大堂有3个圣殿，分别与三座大门相通，象征耶稣不同时期的活动与生活。中殿长130米，正面宽16.4米，高32米，是法国教堂中最宽的中殿。两侧各有一座互不对称的尖塔钟楼，其独特的结构布局最为引人注目。南侧钟楼为早期法国哥特式的八角形建筑，塔顶高106米，建于1145—1170年，其风格庄重务实；北侧钟楼初建于12世纪，但当时没有建尖塔，16世纪初才由让·德博斯增建了一个火焰式镂空尖塔。塔顶高111米，其风格轻巧华美。大堂西部正门为一组三扇深凹进去的尖拱大门，门的两侧原有24尊圆柱雕像，现存19尊。三扇大门的中门即“主门”，因其门楣上的浮雕表现基督是万王之主而得名。
主门两侧圆柱上的浮雕人像是《圣经》故事中的君王和王后。大堂侧大门旁的雕像是圣母和《旧约》人物，南侧大门旁的雕像为基督的一生。祭台与中殿之间有一个漂亮的祭廊，建于16—18世纪，上面刻有描绘耶稣及玛利亚生平的浮雕。另有无数较小雕像遍布大堂各处。
沙特尔大教堂的雕刻群像是法国哥特式雕刻艺术的典型作品，其特点是形体修长、姿态拘谨，以雕像头部前倾后仰、左顾右盼来表现人物的神态和动作。大堂内170幅彩色玻璃窗画均以《圣经》故事为题材，包括近4000个拜占庭风格的人像，形象鲜明突出，宗教气氛浓厚，被公认为13世纪玻璃窗画艺术中最完美的典型。两次世界大战期间，彩色玻璃窗都被卸下来妥善保管。
沙特尔大教堂以其宏伟壮观、高耸挺拔的建筑与被称为“石刻的戏剧”的雕刻群像组成了和谐美妙的整体。又因它那100多个玻璃窗和彩绘人物组成了绚丽多彩的世界，再现了基督布道的场景，幻化出飞升于天国的神秘境界，故又称为“神秘教堂”。它集12、13世纪的建筑、雕刻和玻璃艺术精华于一体，是“中世纪最杰出的建筑艺术之一”，在美学、经济和科学技术上都是一个史无前例的壮举。1600年以来，大堂一直是一个主要的朝圣中心和祭祀圣母玛利亚的圣地。从远处看，两个大小不等的尖塔格外醒目。走近教堂，又会被奔放的拱垛和细腻的雕刻、精美的绘画所震撼。随着时间的推移，可以看出罗马建筑常用的青蓝色向哥特式的多彩形式的演变过程。
法国是哥特式建筑艺术的故乡，哥特式教堂是一项独特的创造，它最能体现天主教的宗教意识。“沙特尔风格”曾被迅速地推广到欧洲各地，成为后来许多著名教堂的样本。其自身也成为法国著名的四大哥特式教堂之一。另外三个是兰斯主教堂、亚眠主教堂和博韦主教堂。1980年，沙特尔大教堂被列入世界遗产名录。
20世纪以来，沙特尔大教堂的钟楼和雕塑曾经受到不同程度的损坏，一些玻璃窗已经开始变质，法国政府拨款予以整修，现今许多修复仍在进行中。