A Basílica Catedral de Nossa Senhora do Rosário está no interior do Santuário de Fátima, Cidade de Fátima, Portugal. Ele começou a ser construído em meados de 1928. Foi erguida no local onde os três pastorinhos alegaram terem visto Nossa Senhora, em maio de 1917.
O arcebispo da época, D. Emanuel da Conceição Santos benzeu o que seria a primeira pedra do edifício, que possui cerca de 71 metros de comprimento por 37 de largura, e também há uma torre que faz parte do complexo que mede aproximadamente 65 metros de altura
Há muitos vitrais no interior da Basílica, onde estão retratadas várias figuras, como os Três pastorinhos (Lúcia, Francisco e Jacinta). Aliás, dois dos três irmãos estão enterrados na Catedral. Em 13 de maio de1958, foi entregue a Basílica uma estátua de Imaculado Coração de Maria. O Papa Bento XVI visitou o complexo do Santuário de Fátima nos dias 12 e 13 de maio, no ano de 2010.