Il s'agit d'une belle sonnerie de cloches, l’une des plus grandes de France, considérée par de nombreux experts campanologues comme l’une des plus parfaites en Europe. Le grand bourdon (la cloche des morts) est coulé en 1427 par maître Hans Gremp de Strasbourg. Pesant environ neuf tonnes, le bourdon sonne en la bémol 2 et est classé monument historique depuis le 30 décembre 1982 à titre d’objet. Entre 1975 et 1977, Mgr Pierre Bockel étant archiprêtre de la Cathédrale, et l’Abbé Jean Ringue, campanologue du diocèse de Strasbourg, sept nouvelles cloches sont coulées par la fonderie de Heidelberg. Accordées parfaitement, tant entre elles qu’avec le grand bourdon, les nouvelles cloches sonnent en si bémol 2, ré bémol 3, mi bémol 3, fa 3, la bémol 3, si bémol 3 et do 4. En 1987, une nouvelle cloche, coulée à Karlsruhe, est installée au beffroi, sonnant en sol bémol 3. En 1993, une petite cloche la bémol 4, également coulée à Karlsruhe, est montée dans la tour de croisée, bientôt rejointe par une cloche mi bémol 4, coulée à Karlsruhe en 2004. La cloche mi bémol 3 s'est fêlée au printemps 2006 et a été refondue par André Voegelé à Strasbourg la même année.

Le beffroi abrite encore une autre cloche de volée, la Torglocke, aujourd'hui appelée  (cloche de dix heures). Elle fut coulée en 1786 par Matthieu Edel et sonnait matin et soir, l’ouverture et la fermeture des portes de la ville et le couvre-feu. De nos jours, cette tradition est perpétuée quotidiennement à vingt-deux heures.