Il se divise en trois périodes : le gothique primitif au 12e siècle, le gothique rayonnant du 13e au 14e siècle, et le gothique flamboyant au 15e siècle.

Au 12e siècle, les églises deviennent plus spacieuses et plus hautes, mais les murs restent massifs et les ouvertures petites. C’est la révolution de l’arc brisé, de la voûte en croisée d’ogives, soutenue à l’extérieur par des arcs-boutants. La nef de Notre-Dame est le plus bel exemple de cette période.

Le gothique rayonnant correspond à l’apogée de cette architecture : élancement, légèreté, lumière. De grandes baies et des rosaces aux vitraux chatoyants s’ouvrent dans des murs qui ne sont plus que de minces soutiens lancés vers le ciel. La Sainte-Chapelle ou le transept et le chœur de Notre-Dame sont les joyaux de cette période, qui compte aussi un remarquable exemple d’architecture civile : la Conciergerie, ancien Palais de la cité, avec sa Salle des Gens d’Armes.

Enfin, le gothique flamboyant, avec ses dentelles de pierre, ses arcs en accolade ou en anse de panier, et ses voûtes aux nervures complexes, annonce la fin du Moyen Age et l’arrivée de la Renaissance. Il envahit les églises de Saint-Merri, de Saint-Séverin ou de Saint-Germain-l’Auxerrois, mais se manifeste aussi dans les hôtels de Cluny et de Sens, garnis de lucarnes ouvragées, de fenêtres à meneaux et de balustrades finement sculptées.