Le cloître, sans doute l'un des plus beaux de la France méridionale, fut élevé à la fin du XIe siècle par l'abbé Bégon III, en contrebas du transept sud de l'abbatiale, mais il disparut en grande partie au début du XIXe siècle, faute d'entretien. Ses matériaux servirent alors de carrière aux habitants du village. Prosper Mérimée arriva quelques années trop tard pour le sauver.
Seules furent épargnées, à l'est, deux petites arcades ouvrant sur l'ancienne salle capitulaire et, à l'opposé, les six baies géminées qui mettaient en communication la galerie occidentale du cloître et le réfectoire des moines. Les travaux réalisés en 1972 par les Monuments historiques ont abouti à la restitution de l'aire du cloître. La mise au jour, sous une épaisse couche de terre, de fragments du pavage et celles des fondations de la murette portant la colonnade intérieure permirent de reconstituer le tracé de trois des quatre galeries.
L'emplacement de la dernière est occupé par le bâtiment qui abrite aujourd'hui le Trésor. Le pavage refait et la murette remontée suggèrent parfaitement le plan initial du cloître roman, dont la consécration aurait pu avoir lieu en l'an 1100, comme semble l'indiquer un linteau gravé récemment découvert.
Il s'avère presque petit (28m x 26m) par rapport à son contemporain, celui de Moissac (39m x 37m), mais les constructeurs durent tenir compte des difficultés inhérentes au manque d'espace. Le monument n'en dénote pas moins un programme ambitieux, tant sur le plan de l'architecture que de la sculpture. Une trentaine de chapiteaux provenant des arcades disparues sont exposés soit dans l‘ancien réfectoire, à l'entrée du Trésor, soit dans la salle lapidaire, au sous-sol du musée Joseph-Fau. Tous s'identifient aisément grâce à l'emploi d'un calcaire gris clair en provenance du Causse Comtal, un matériau qui ne reparaît nulle part ailleurs. Sur les corbeilles et les tailloirs, à côté des thèmes animaliers ou des anges, tout un monde de moines bâtisseurs, de guerriers, mais aussi d'acrobates et de montreurs de singes, fait revivre pour nous la société de ce début du XIIe siècle.
Le grand bassin claustral, quant à lui, a été remonté et restauré à partir des éléments d'origine. Par la qualité de la pierre utilisée - une serpentine de coloration vert foncé - comme par la beauté de son ordonnance et de son décor sculpté, ce bassin, malheureusement privé de sa vasque centrale, représente un monument sans équivalent connu dans tout l'art monastique.