La facciata si presenta tripartita da massicci contrafforti, che donano una spiccata simmetria alle sue varie parti. Della chiesa romanica rimane solo la fascia inferiore della facciata, impreziositi da alcuni cicli scultorei antichi: nella lunetta centrale vi è il San Giorgio, mentre nell’architrave vi sono scene del Nuovo Testamento, entrambe opera di Nicholaus; sugli stipiti, invece, sono rappresentati figure di profeti. Il protiro, sostenuto da leoni e telamoni, è sormontato da un baldacchino con scene del Giudizio universale nel timpano, di stile francesizzante; nella loggetta gotica sottostante vi è una statua della Vergine di Cristoforo da Firenze, datata 1427.
L’ordine superiore risale al periodo gotico, ed è caratterizzato da una due ordini di finte logge sormontate da una serie di finestre fortemente strombate, concluse dai tre rosoni allineati e dai tre timpani, raccordati da loro da una galleria di arcatelle cieche.
Sulla facciata, in una nicchia a destra del portale centrale, c’è una statua del fondatore dell’università ferrarese Alberto V d’Este, in abito da pellegrino.
Sulla fiancata destra della cattedrale vi sono le caratteristiche Logge dei Merciai, che ospita commercianti sin dal Medioevo, importante testimonianza del vita civile medievale.
Il campanile fu innalzato nel 1451, su probabile progetto di Leon Battista Alberti, e risulta ad oggi incompiuto: a causa del timore di crolli per via del fondo sabbioso del terreno, non è mai stato sormontato dalla cuspide prevista nel progetto originale.
L’abside in laterizio, opera del grande architetto ferrarese Biagio Rosselli, risale al 1498.