天主教太原教区主教座堂，坐落在太原旧城区原大北门3—5号，今解放路178号，奉无染原罪圣母为主保、圣若瑟和圣五伤方济各为副主保，全称为太原圣母无染原罪主教座堂，简称太原总堂。该堂为一座宏伟壮观带着浓厚的古罗马艺术风格的宗教建筑物。曾作为山西境内大的天主教堂，直到现在依然是全国重要的主教座堂之一。2005年被山西省政府列为省级文物保护单位。2013年被列为国家文物保护单位。
主教座堂为罗马平顶式建筑结构，呈拉丁十字纵长形，后堂为半圆屋顶。十字形设计体现出严格的平衡对称。从远处观看，十字架、高耸的钟楼似与天穹相接。从空中俯瞰，犹如一个大十字架平置于地面。圣堂坐东朝西呈十字形建筑。规模宏大，长50米，宽33米，通高50米，占地面积1400余平方米，同时可容纳2600人参与仪式。
堂内彩绘玻璃图案惟妙惟肖将天主的救恩计划展现于眼前，各种圣经故事都呈现在玻璃窗上。
这座罗马式古典建筑造型宏大，耸立顶端的巨大的十字架标志着它的身份，给繁华的解放路又留下了一抹神秘的宗教色彩。这里非常开放，门口的黑板上除了写给教友的通知，还有欢迎参加礼拜和观礼的字样，神父也非常和善平易。转到礼拜堂的后身就是神父休息办公的地方，办公楼系三层意大利风格建筑，青砖砌成的外表，又不乏中国式的古朴，太原天主教堂建筑群无疑是清末民初宗教建筑的典型代表。
教堂墙体外表，由两只造形别致的狮子拱起“天主堂”三个字，为何采用狮子造形，这点已经成为一个迷，没有人能解释，也许当时的建筑师想用狮子来表达天主的尊贵吧。教堂建成时，钟楼上有当时从意大利运来的一组洋钟，每隔一刻钟一报时，半小时一敲钟，天主堂的钟声响彻整个太原古城，据老人们回忆，当时的太原人都听天主教堂的钟声来校正时间。不幸的是，由于历史原因，文革时，洋钟、堂内大管风琴不知去向，2005年太原总堂百年堂庆时，在教区的努力下，又恢复了当时钟声绵延数里的盛景，生活在繁华大都市的人们，每每路过太原总堂，听到悠扬的钟声时，都会情不自禁地驻足，仿佛接受一次心灵的洗礼。
在教堂内参观时，游客们总会被她浓郁的宗教氛围所感染，悠扬的管风琴，优美的赞美诗，富丽堂皇的大殿，正是典型的欧洲教堂风格。教堂内雕塑遍布，彩绘无数，天蓝色的天花板给人以静谧安详的感觉，很多慕名而来的游客，坐在教堂里，一方面欣赏教堂的建筑、绘画艺术，更重要的是为了寻找一份心灵的安静。各种圣经故事都呈现在教堂里，大殿上方的玻璃窗更是匠心独用，据说有吸音的作用，在车水马龙的大都市，使教堂越发显得庄严肃穆，使游客不得不感叹古代建筑师的聪慧。祭坛后方呈半圆形，有象征教区主教权力的长明灯，还有主教训导神父们的宝座。
太原主教座堂于清·同治5年（1866年）意大利籍方济各会士江类思主持修建，地址在今解放路东三道巷一带，堂系南北方向，古罗马式，此时于清·光绪26年被焚毁。现太原主教座堂是由意大利籍方济各会士凤朝瑞主教所建。凤朝瑞主教于清·光绪28年（1902年）7月16日到太原任山西北境教区代牧主教。凤主教后立即主持并筹集资金重建太原主教大堂，太原主教座堂。由意大利籍助理修士落中华设计督工。光绪31年（1905年）落成，并于12月31日举行祝圣典礼，建筑形式一直保存至今。当时，太原总堂面积为一百五十七亩有余，其范围：西至解放路，北至东三道巷，东至永定路，南至城坊东街。皆由清·咸丰末年（1861年）至抗日战争期间，逐步由教会购置而成。建筑物有主教座堂、神父办公楼、餐厅、大、小花园、修道院、修女院、保赤会、若瑟修院、明原男校和加辣女校、慈幼印书馆等附属建筑物，至今部分痕迹尚存。
