Instrument construit par le facteur d'orgues Jehan Haon (John Hew) en 1663. La partie instrumentale est entièrement reconstruite par Arsitide Cavaillé-Coll en 1863-1864. Bien que légèrement modifié dans les années 1950, la dernière restauration de l'instrument en 1989 a permis de retrouver l'état Cavailllé-Coll avec une palette sonore typique, d'une grande homogénéité.  

Buffet à deux corps, réalisé en chêne.

Le grand corps de buffet est dû au sculpteur Jean Dussault, de Montauban (1663). Il présente beaucoup de similitude avec le grand corps de buffet du grand orgue de la cathédrale de Montauban réalisé en 1675, également par le facteur Jehan Haon (John Hew).

Il se compose d'un soubassement ornés de cartouches moulurés. Au registre supérieur, le cartouche de gauche est orné des armes du Cardinal Jules Mazarin. Le cartouche de droite porte les armes de l'abbaye Saint Pierre de Moissac. Au dessus, le bandeau qui donne accès à la laye des fonds du GO est décoré de motifs végétaux : sous chacune des 5 tourelles, une guirlande retenue par un nœud (l'élément placé sous la tourelle centrale est d'ailleurs installé à l'envers ...). Sous chaque plates-faces des rinceaux disposés en palmettes. L'ensemble est surmonté par une frise de denticules.

L'étage de la façade se compose de 5 tourelles. Les tourelles extrêmes et centrale sont semi-circulaires ; la plus haute étant au centre. Elles comportent 5, 7 et 5 tuyaux. Les deux tourelles intermédiaires sont en tiers-point et comprennent chacune 3 tuyaux au premier niveau et 9 tuyaux sur le second niveau. Ces cinq tourelles alternent avec quatre plates-faces disposées sur deux niveaux. Au premier niveau de chaque plate-face se trouvent 6 tuyaux ; au second niveau, 8 tuyaux. Seuls les 47 tuyaux du premier niveau parlent (basses de la Montre 8' et du Salicional 8' du GO), les autres étant des chanoines.

Les trois tourelles circulaires sont chacune couronnées par un dôme surmonté d'un ange musicien. Les deux tourelles en tiers-point sont chacune sommées d'un pot à feu. Les plate-faces sont surmontées d'une corniche plate qui court sur toute la largeur du buffet.   

Le buffet du Positif de dos date du XVIIIe siècle. Seule la face avant a été conservée. La façade comporte deux tourelles latérales semi-circulaires de 5 tuyaux chacune. Au centre, une unique plate-face de 15 tuyaux. Les 25 tuyaux de cette façade sont des chanoines.

Console en fenêtre de Aristide Cavaillé-Coll (1863-1864). Elle est située au milieu de la face avant du soubassement du grand corps de buffet, dissimulée par la boiserie du positif de dos factice. L'organiste tourne le dos au chœur. 

Deux claviers manuels de 54 touches chacun. Naturelles plaquées d'ivoire et feintes en ébène.

Tirants de registres de section ronde avec pommeaux tournés garnis d'une porcelaine gravée au nom du registre. Ceux de la Pédale et du Grand-Orgue sont disposés sur une colonne de part et d'autre des claviers. Les registres du Récit sont placés en fronton sur une rangée au dessus des claviers.

Un pédalier plat à l'allemande, de 27 marches.

Cuillers de combinaisons ainsi que la cuiller d'expression Récit disposées au dessus du pédalier.

L'instrument comporte 3 sommiers, un par plan sonore, de Aritside Cavaillé-Coll (1863-1864). Sommiers en chêne à gravures et registres coulissants. Double Laye.

Grand-Orgue : Un sommier de 54 notes pour 12 registres. Sommier divisé en deux demi-sommiers avec plancher d'accord au centre. Disposition des tuyaux diatonique en V. Sommier disposé au revers de la façade du grand corps de buffet, à la base des tuyaux de la façade.

Récit : Un sommier de 54 notes pour 8 registres. Disposition des tuyaux diatonique en mitre. Sommier disposé au dessus du Grand-Orgue, perpendiculairement à la façade, au milieu. Sommier installé dans la boite expressive. 

Pédale : Un sommier de 27 notes pour 4 registres placé à l'arrière de l'instrument, derrière le sommier de Grand-Orgue. 

Mécanique. Une marchine Barker pour le GO.

Mécanique.

égal

435 Hz

Un ventilateur électrique avec boite à rideau alimente deux réservoirs à plis. 

Les pressions sont de 92 mm pour la basse du Grand-Orgue (Ut 1 à Si 2), le Récit et la Pédale, et de 112 mm pour les dessus du Grand-Orgue (Ut 3 à Fa 5) et la machine Barker.

Le matériel Cavaillé-Coll (1863-1864) subsiste en très grande majorité.

Le Basson 16' ainsi que les dessus de Clairon 4' du GO sont neufs (Manufacture Languedocienne de Grandes Orgues, 1989) refaits en copie de Cavaillé-Coll. Quelques tuyaux neufs également dans le Plein Jeu et le Cornet.