L'ancien cloître
Un cloître formé autour d'une cour s'appuyant contre la façade nord de la Cathédrale compléta dans la seconde moitié du XIIe siècle l'ensemble monumental de Lausanne. La particularité de cet édifice est l'imbrication parfaite de l'extrémité du parcours de ses galeries à l'architecture de l'église. Tombé peu à peu en ruine, le cloître fut détruit après la réforme, au XVIIe siècle.
L'édification de la Cathédrale fut complétée par l'édification d'un cloître dès 1270 dont la construction ne se termina pas avant 1269 et même plus tard. En bonne partie ruiné, ce cloître gothique présentait deux parties : le grand préau entouré de trois galeries et le bâtiment capitulaire à l'est de ce préau. De l'ensemble des bâtiments qui entouraient le cloître, on connaît plus précisément le bâtiment capitulaire qui s'élevait sur son flan oriental (et dont la Salle Capitulaire subsiste toujours aujourd’hui, intégrée au numéro 13 de la place).
La construction du cloître et de la salle capitulaire démontre que les bâtiments au nord de la Cathédrale n'étaient pas seulement des annexes mais étaient parfaitement intégrées dans l'ensemble architectural de la Cathédrale.
Le plan du cloître est assez insolite: ne possédant pas de galerie sud, il ne permettait pas de circulation complète en circuit fermé, mais reliait étroitement le cloître au reste de la Cathédrale. L'interpénétration du cloître devient plus évidente lorsqu'on s'aperçoit qu'à l'opposé des portes qui permettent d'y entrer, se trouvent le portail peint et la rose. L'axe longitudinal de la Cathédrale est doublement traversé par le cheminement du cloître, qui part au sud du portail peint, coupe la Cathédrale et, après passage dans les galeries, retourne dans la Cathédrale dans l'axe du transept et aboutit face à la rose.