У невеликому приміщенні, прибудованому до Собору Богоматері з боку берега Сени, знаходиться храмова скарбниця. Разом з собором вона піддалася руйнуванню за часів Великої французької революції і разом з собором ж була відновлена під керівництвом архітектора Віолле-ле-Дюка.
Тут зберігаються коштовності, предмети культу, церковне начиння і священні реліквії. На огляд виставлений одяг священиків, релікварії з мощами святих, старовинні манускрипти, літургійні предмети.
Головні скарби Собору Нотр-Дам - це терновий вінець Ісуса Христа, один з цвяхів, якими він був прибитий до хреста, і частка самого Хреста. Науково справжність цих реліквій не підтверджена, але для всього християнського світу вони є істинними святинями і предметами щирого поклоніння. Тому в скарбниці собору завжди багато прочан.