I Santuario di Bonaria, sorto tra il 1323 e il 1326, è il primo esempio di architettura gotico-catalana in Sardegna. Nella facciata conserva un bel portale gotico proveniente dalla chiesa di San Francesco, ormai distrutta.

Al suo interno è custodito il leggendario simulacro di Nostra Signora di Bonaria. A questo simulacro è legata una leggenda: nel 1370 un veliero spagnolo, a causa di una tempesta fu costretto a buttare in mare l'intero carico, tra cui una cassa contenente la statua della Madonna.
La cassa approdò sulla riva ai piedi del colle (di Bonaria) e fu recuperata dai frati Mercedari. All'interno vi era la statua della Madonna con il Bambino, che teneva nella mano destra un cero ancora acceso. Un evento miracoloso, che ha fatto diventare il Santuario meta obbligata per moltissimi fedeli. I marinai invocano la Madonna di Bonaria come loro protettrice.

Nel chiostro del convento si può visitare il Museo del Santuario, in cui sono conservati oggetti sacri e d'arte, tra cui molti ex-voto. Nel portico antistante la facciata si può ammirare una statua di Paolo VI, opera dello scultore Manzù.

Annessa al Santuario è la monumentale Basilica, progettata dal De Vincenti (XVIII secolo), modificata dal Viana e portata a termine nel 1952.
Si segnala, inoltre, il Cimitero Monumentale che sorge lungo il pendio del colle.