Новий собор – Catedral Nueva – зводили значно пізніше, в період з XVI по XVIII ст. Проект храму був замовлений королем Фердинандом V з Кастилії. У вигляді нового собору чітко простежуються два стилю – пізня готика і бароко. Перший камінь у фундамент заклали в 1513 році, а освятили Новий собор лише в першій третині XVIII ст. Роботи почалися, коли готичний стиль ставав все менш популярним і зливався з новим ренесансним. В результаті іспанці придумали нове архітектурне напрямок, який називається тепер платереско. Протягом XVIII століття були додані два елементи: купол в стилі бароко на трансепті і заключні поверхи дзвіниці, висота якої, в результаті, перевищила 90 м. Новий собор будували, не руйнуючи старий, як це зазвичай відбувалося, і стіна Нового собору спиралася на північну стіну Старого собору.
Тріщини в стінах і на вікнах є видимими нагадуваннями про руйнівні наслідки Лісабонського землетрусу 1755 року, коли головний храм Саламанки сильно постраждав. Сьогоднішні ж туристи намагаються розглянути інші нюанси: в 1992 р на багато прикрашеному різьбленням фасаді з’явилися скульптурні зображення фавна, який поїдає морозиво, і космонавта. Їх вирізав з каменю один з реставраторів, які брали участь у проекті.