En 1282, la reina doña María de Molina dona su palacio y terrenos para fundar un nuevo edificio bajo la advocación cisterciense de Santa María la Real de las Huelgas, emulando a Leonor de Plantagenet, esposa de Alfonso VIII, que había patrocinado la fundación de las Huelgas Reales de Burgos.

La iglesia es reconstruida entre 1579-99 por Juan del Ribero, Juan de Nates y Mateo Elorriaga, con planta de cruz latina y capillas entre contrafuertes, aunque se conservan dependencias anteriores, como un arco mudéjar de inicios del siglo XIV, procedente del Alcázar Real, con sistema de entrada en codo –único existente en la ciudad- y un torreón del siglo XV. El claustro es de 1622, trazado por Francisco de Praves.

En el interior destacan el sepulcro en alabastro de María de Molina (siglo XVI) y el retablo mayor con esculturas y relieves de Gregorio Fernández, un Crucifijo de Juan de Juni y cuatro lienzos pintados de Tomás de Prado