El estilo gótico nació en Francia, en la región de la Île-de-France, a mediados del siglo XII, y se difundió por la Península a lo largo de la Baja Edad Media, entre los siglos XIII y XV. Frente a la solidez del Románico, el gótico busca la altura, la luz y la esbeltez. Sus elementos definidores son el arco apuntado u ojival y la bóveda de crucería, cuyos empujes se transmiten al exterior mediante arbotantes que descargan en contrafuertes rematados por pináculos. Liberado de su función sustentante, el muro se abre en grandes vidrieras con tracería y rosetones que inundan de color el interior. La planta suele ser de cruz latina con girola o deambulatorio en la cabecera y capillas radiales.
Las grandes catedrales góticas castellanas del siglo XIII son tres. La de León, la más francesa, es célebre por la extensión de sus vidrieras y se la conoce como Pulchra Leonina. La de Burgos, comenzada en 1221, recibió en el siglo XV las agujas caladas de Juan de Colonia. La de Toledo, iniciada en 1226, presenta una amplia planta de cinco naves. Más tardía es la Catedral de Sevilla, la mayor catedral gótica del mundo, levantada sobre la antigua mezquita.
En la Corona de Aragón se desarrolló el gótico mediterráneo o levantino, de naves anchas y sentido horizontal, con ejemplos como Santa María del Mar de Barcelona. En la arquitectura civil sobresale la Lonja de la Seda de Valencia, proyectada por Pere Compte a finales del siglo XV. Paralelamente, el arte mudéjar combinó estructuras cristianas con técnicas y materiales de tradición islámica, como el ladrillo, el yeso, el azulejo y la madera, con obras como las torres de Teruel y los artesonados; en Toledo se conservan la sinagoga del Tránsito y Santa María la Blanca.
El gótico final, de época de los Reyes Católicos, dio el estilo isabelino o flamígero, muy decorativo, como San Juan de los Reyes de Toledo. La escultura se volcó en portadas, retablos y sepulcros con figuras yacentes; Gil de Siloé labró el retablo de la Cartuja de Miraflores. La pintura evolucionó desde el gótico lineal e italogótico hacia el estilo internacional y, ya en el siglo XV, hacia el hispanoflamenco, de gran detallismo y uso del óleo, con maestros como Lluís Dalmau, autor de la Virgen de los Consellers, Jaume Huguet, Bartolomé Bermejo y Fernando Gallego. Los retablos crecieron en tamaño hasta cubrir el testero de las capillas mayores. En conjunto, el gótico peninsular ofrece una extraordinaria variedad regional, desde el clasicismo de León hasta la sobriedad del gótico mediterráneo y la originalidad del mudéjar, y cierra el gran ciclo del arte medieval en España.