Der Dom St. Nikolaus ist eine spätgotische dreischiffige Hallenkirche mit Querhaus und einem Langchor mit polygonalem Abschluss.
Markgraf Otto II. und sein Bruder, Graf Heinrich von Gardelegen, gründeten in Stendal 1188 das Kollegiatstift St. Nikolaus. Eine Gemeinschaft von weltlichen Chorherren, die keinem Orden angehörten. Diese waren direkt dem Papst unterstellt, so dass das Stift neben den Bistümern Havelberg und Brandenburg zu den wichtigsten geistlichen Zentren der Mark gehörte. Parallel zur Stiftung wurde auch mit dem Bau einer Stiftskirche begonnen.
Diese erste Kirche war wohl eine dreischiffige Basilika mit Apsis und war wohl jener im Kloster Jerichow ähnlich. Die Westfassade zeigt heute noch Teile dieser ersten Kirche.
Der heutige Bau wurde vermutlich ab 1420 gebaut. Etwa Mitte des 15. Jahrhundert wurde er vollendet.
Beeindruckend ist der am nördlichen Querhaus befindliche Staffelgiebel mit seiner Maßwerkrosette. Etwas daneben wurde eine Vorhalle angebaut über die man ins Kirchenschiff kam, denn an der Westseite hatte man eine Marienkapelle vorgesetzt und damit den Zugang zum Kirchenschiff versperrt. Diese Kapelle wurde jedoch 1730 wieder abgerissen.
Im Inneren trennt ein steinerner Lettner, eine sogenannte Chorschranke, das Langhaus vom Chor. Besonders sehenswert sind die 22 Fenster, die etwa zur Hälfte noch mit Originalgläsern bestückt sind. Sie entstanden zwischen 1425 und 1480 und wurden im 19. Jahrhundert umfassend restauriert. Eine noch größere Anzahl mittelalterlicher Fenster findet sich heute nur noch im Erfurter Dom.
Auf der Südseite der Kirche schließen sich ein Kapitelhaus und ein Kreuzgang an. Das Kapitelhaus ist zwei geschossig und weist im Erdgeschoss einen Kapitelsaal mit einem schönen Kreuzgewölbe auf. Der Saal wurde 1463 vollendet.
Im Zweiten Weltkrieg wurde der Westflügel des Kreuzganges durch einen Bombentreffer zerstört und bis 2013 wieder in einer modernen Fassung aufgebaut. Auch die Gewölbe des südlichen Querhauses bekamen etwas ab. Die Glasfenster der Kirche hatte man frühzeitig ausgelagert und blieben so erhalten.