La cathédrale de Nuestra Señora de la Almudena, dont la construction a duré plus d'un siècle (le projet initial date de 1879), encadre, avec le Palais royal, la Plaza de la Armería. Elle possède une façade néobaroque en harmonie avec le palais et un intérieur néogothique. Elle a été consacrée par le pape Jean-Paul II en 1993.