L'antique Cosedia gauloise, dont le peuple était les Unelles, devint au IVe siècle une cité romaine importante sous Constance Chlore qui lui donna son nom de Coutances (Constantia).


C'est vers 430 que Saint Ereptiole, évangélisant le peuple païen local, aurait construit une église, sans doute en bois, de type basilical à une seule nef, sur le lieu d'un temple gallo-romain (voir ci-contre le plan imaginé par l'abbé Pigeon).
Cette première basilique aurait été détruite par les Normands vers 866.

Ce n'est que vers 1030 qu'une nef "dans le style roman le plus pur" commença à être construite par Robert, ex-évêque de Lisieux ; mais il décédait en 1048 et ce sera donc Geoffroy de Montbray, évêque à sa suite, qui contribuera à l'édification de la cathédrale romane, en pierre de granit du pays, achevée dans la deuxième moitié du XIe siècle. Les fils de Tancrède de Hauteville contribuèrent par leurs exploits et richesses ramenées de Calabre (futur royaume de Sicile) au financement des travaux, et leurs "sept statues ornèrent le portail nord en signe de reconnaissance" (J. Toussaint).

Guillaume le Bâtard, dit le Conquérant, aida aussi puisque Geoffroy de Montbray participa à la conquête de l'Angleterre. Le 8 décembre 1057, la cathédrale fut consacrée, quelques années avant la bataille d' Hastings (1066). Une période "d'éclat et de prospérité" débutait pour le diocèse de Coutances. "Cette cathédrale romane était de dimensions... égales à la construction gothique qui subsiste, d'après les nombreux vestiges qui en restent" (J. Toussaint).

Sur la façade, la grande baie est surmontée d'une galerie des roses qui est une richesse décorative de détails très fins à l'intérieur comme à l'extérieur et "qui égaye un peu la sévère harmonie des lignes verticales. Six arcs principaux encadrant deux baies géminées sont eux-mêmes réunis deux par deux sous trois grands gâbles. Les tympans des arcs et des gâbles, ainsi que les écoinçons entre les gâbles, sont ajourés de quatre-feuilles ou de trèfles inscrits dans des cercles et disposés en rosace. Un passage, analogue à celui d'un triforium, couvert d'étroits berceaux brisés, est ménagé derrière les arcades." (P. Colmet Daage).

Ce serait plutôt au début du XIVe siècle qu'il faut attribuer cette élégante galerie, et non à Sylvestre de la Cervelle.