Den gotiske bydelen, Barri Gòtic, ligger rett nordøst for la Rambla. Barri Gòtic er den eldste delen av byen, og er populær blant turister på grunn av sine smale gater og bygninger både fra middelalderen og den romerske kolonitida. Bydelen er også Barcelonas administrative og religiøse sentrum. Her ligger byens gotiske katedral, kjent som La Seu, og Plaça de Sant Jaume, hvor Catalonias regjering (Generalitat de Catalunya) og Barcelonas byråd (Ajuntament de Barcelona) holder til. Plaça Reial, en palmefylt plass omringet av gamle bygninger, som er kjent for sine mange restauranter, barer og utesteder, befinner seg også i den gotiske bydelen. Det samme gjør flere museer, med Picasso-museet og Barcelonas byhistoriske museum som de mest besøkte. Andre steder i Barri Gòtic som er populære blant turister, er kirkene Santa Maria del Mar og Santa Maria del Pi, samt en rekke plasser og trange gater.