徐家匯天主教堂位於上海市徐匯區，該地區原是上海西郊一個普通的村莊，卻出了一位不普通的人物——明末太子太保、東閣大學士兼文淵閣大學士、禮部尚書徐光啟。

一六○三年徐光啟受利瑪竇的繼任者羅如望神父勸化受洗，成為上海地區第一位天主教徒。此地曾有三條河流（肇家、法華涇、蒲匯塘）交匯，故名徐家匯。

一六○八年徐光啟邀請郭居敬神父到上海開教，他的本家便成了附近地區教會事業的發源地。在這位著名閣老的影響下，有許多農民信奉了天主教，至一六六三年，上海就有兩座教堂、六十六所小堂，約四萬名教友。
現在的這座主教座堂於一九○四年破土動工，一九一○年九月大堂落成，建築風格為中世紀哥德式。總長八十三點三公尺，兩翼最寬處三十四公尺，堂脊高二十六公尺，塔樓高五十六公尺，椅子坐滿約三千人。
目前徐家匯已經是上海交通便利、商業繁忙之地。附近著名的建築包括：一八四七年建的徐家匯藏書樓（今上海圖書館徐家匯藏書樓）、一八五○年創辦的聖依納爵公學（今上海市徐匯中學）、一八七三年建的天文台（現為上海市氣象局）等。

史蒂芬‧史匹伯一九八七年的作品《太陽帝國》曾在此取景。