Gammeltorv, der i daglig tale ofte kaldes for Domkirkepladsen, er byens ældste torv. Det blev formentlig anlagt foran domkirken i begyndelsen af 1200-tallet. Siden har torvet spillet sammen med den monumentale domkirke på en måde, der ikke kan opleves i andre danske middelalderbyer.
Den første regulære omtale af torvet er fra 1584, hvor det i forbindelse med anlæggelsen af byens nye torv, Nytorv, omtales som et lidet torv ved domkirken og rådhuset. Gammeltorv optræder på det ældst kendte bykort over Viborg fra 1677 og stort set alle de efterfølgende bykort frem til i dag.
Gammeltorv var faktisk tidligere et forholdsvis lille torv, faktisk halvt så stort som i dag. Denne udformning af torvet kan i hvert fald følges tilbage til 1600-årene, både gennem skriftlige kilder og på forskellige bykort tilbage til byens ældste bykort. Sandsynligvis strækker strukturen sig tilbage til middelalderen.
Første store udvidelse
Første store udvidelse af torvet kom nedrivningen af Rudolph Pedersens gård i 1875 i forbindelse med frilægningen af domkirkens omgivelser. Denne gård optog hele den nordøstre kvadrant af den nuværende torv. Næste store udvidelse kom efter nedrivningen af Borger- og Haandværkerforeningens bygning i 1947 og etableringen af den nuværende nordafslutning af torvet i 1949-50. Denne bygning optog hele den nordvestre kvadrant af det nuværende torv.
Gammeltorv indrammes mod øst af domkirkens vestlige facade og hovedindgang. Mod syd flankeres torverummet af Viborgs gamle rådhus (1729-1874), som nu huser Skovgaard Museet. Rådhuset, som er fredet, er opført på resterne af det middelalderlige rådhus efter tegningerne fra Altonas tidligere rådhus i stilsikker senbarok.
I dag er bygningen et unikum, da rådhuset i Altona blev bombet af englænderne i 1942. Rådhusets arkitektur og indretning har gennem årene givet inspiration til en række, nu forsvundne, rådhuse i landets købstæder.
Bygningen fremstår derfor som et sjældent eksempel på 1700-tallets barokstil inden for rådhusbyggeri. Mod vest flankeres torvet af den gamle latinskole, som er opført i 1731 af den saksiske murermester Johann Gottfried Hödrich. Bygningens senbarokke udtryk er arkitektonisk set tæt forbundet med Salomon Gerbers Gård, opført 1730-35 af samme bygmester beliggende i udkanten af torvets nordvestlige hjørne. Begge bygninger er fredede. De to bygninger udgør sammen med det gamle rådhus et stilrent, barokt kulturmiljø fra 1730’erne.
I ældre tider holdtes ting på Gammeltorv under åben himmel. Her stod også byens kag, en høj skamstøtte, hvortil tyveknægte blev lænket, før de blev brændemærket eller pisket til blods med den nihalede kat. I 1536 holdtes rettergang over Skipper Clement, hvorved den sidste store borgerkrig i Danmark, Grevens Fejde, fandt sin jyske afslutning.