Во внешнем облике комплекса отчетливо выступают очертания массивного четырехугольного замкнутого степами блока, объемно-пространственная композиция которого возникает из двух основных слагаемых — двора и собора. Примыкающие к южной стороне крупные по масштабам пристройки XVI века, увеличив план христианского храма по сравнению с планом мечети, не выходят за пределы общей ограничивающей ансамбль каменной стены.
Ощущение единого, четкого в своих очертаниях архитектурного массива, который словно вытеснил окружающие его постройки и создал вокруг себя некую свободную зону, еще рельефнее выявляет связь с принципом бесфасадной композиции мечети, напоминающей крепость.
Четыре фасада расположены по странам света, но ни один из них не выполняет той повышенной пластической и образно-эмоциональной функции, которая отличает фасад готического храма. Фасады здесь акцентируют входы в каменное тело здания, мотив не столь уже далекий от восточного прототипа.
На западном, главном, фасаде расположены три портала. Центральный, Иуэрта Майор, принадлежит концу XIX века, боковые порталы со статуями святых и рельефными композициями в тимпанах — создание скульпторов XV века Лоренсо Меркаданте и Педро Мильяна. Южный вход построен в 1895 году.
На восточном фасаде порталы Пуэрта де лос Палое (через него обычно входят в собор) и Пуэрта де лас Компанильяс украшены рельефами французского мастера начала XVI столетия Мишеля Перрина.
Эффект охватывающей собор глухой стены (ее некоторые компартименты реставрированы или перестроены в XIX веке) достигает наибольшей выразительности при обходе огромного Патио де лос Наранхос, или Апельсинового двора. Сочетание темно-серых, причудливо украшенных балюстрадой, фиалами и изображениями факелов стен христианской постройки и невысокой, почти гладкой с рядами плоских контрфорсов и зубчатыми акротериями стены мечети воспринимается как своего рода естественное возвращение в глубь прошлого. Древняя стена, которая монотонно тянется вдоль улицы Алеманес, обладает редким ощущением подлинности. В ней уцелел единственный вход, названный позднее Пуэрта дель Пердон (Дверь прощения). Вход этот надстроен и украшен скульптурой и рельефами начала XVI века. Со стороны двора Пуэрта дель Пердон с подковообразной аркой и дверями, обитыми бронзовыми пластинами с куфическими надписями, сохраняет свои древние и строгие формы.
Патио де лос Наранхос давно обстроено массивными зданиями: на востоке — так называемая библиотека Коломбина, основание которой составили книги, пожертвованные сыном Колумба Эрнаном в 1539 году, на западе — Саграрио (1618-1662 гг.), обширная приходская церковь, в импозантном однонефном зале которой совершают богослужения. С юга во двор выходит собор с большим, начатым в позднее время и незавершенным порталом Пуэрта де лос Наранхос. Но застройка не нарушила прекрасных пропорций прямоугольного патио, огромное и свободное пространство которого входит в композицию ансамбля. С Ла Хиральды видно, как четко организовано замкнутое пространство двора, расчерченное узором желобков, образующих большие и малые прямоугольники, как симметрично расположены три плоских водоема (один из них восходит ко времени вестготов) и торжественно, словно на параде, расставлены апельсиновые деревья — живое воплощение колонн.
Контрастное сочетание легко вознесенной колокольни и тяжелой массы собора лишь на первый взгляд может показаться неожиданным, образуя на самом деле композиционное и эмоциональное единство. Обычно в сочетании вертикали башни и сильно протяженной горизонтали основной массы здания видят не без основания восточную первооснову. Следует учесть, однако, что оба сооружения живут уже иной жизнью.
Ла Хиральда и собор решены в новых пропорциях, образуя вместе необычный, причудливо вписывающийся в пространство и в панораму города силуэт, а главное, по-новому взаимодействуют друг с другом. Массив собора не только оттеняет изящную стройность Ла Хиральды, а серый сумрачный цвет его камня — ее розовую золотистость, оба здания заключают в себе нечто эмоционально общее, единое активное начало. И башня, и храм создают впечатление мощи, внутренней органической силы. Но в отличие от гордого взлета колокольни собор привязан к земле, его тело, слагающееся из уступов, пронизанное угловатым ритмом могучих аркбутанов, напоминает какое-то членистоногое фантастическое существо.