Tot i que la historiografia tradicional emmarca la construcció del tercer nivell del claustre cap al segle XVI, els estudis més recents de dades materials i documentals farien pensar que ja estaria en construcció cap a les darreries del segle XV. En aquest sentit, l’anàlisi de les notícies directes o indirectes al voltant d’edificis com el refetor, el dormidor, la infermeria i la sala capitular permeten deduir que, almenys l’any 1516, aquest darrer nivell ja devia estar construït, perquè la notícia del tancament del capítol en aquesta data implicaria necessàriament l’existència d’aquesta cota de circulació superior.

El tercer nivell del claustre és de menys alçada que els dos nivells inferiors. També, i a diferència d’aquells —que es defineixen amb galeries d’arcs apuntats sostinguts per columnes fasciculades—, presenta una estructura amb pilars monolítics de pedra de secció octogonal sobre els quals es desenvolupa l’estructura de coberta i que segueixen el model formal emprat en el mirador de la sala capitular.

Arran dels darrers estudis, sembla que en algun moment encara indeterminat del darrer quart del segle XV es devien desmuntar les cobertes de les galeries del segon nivell del claustre i construir els pilars, els arcs transversals i les columnes que configuren l’estructura d’aquest pis superior. Tot i que aquestes galeries tenen una estructura semblant als nivells inferiors, amb un gran pilar angular sobre el qual carreguen uns arcs i les bigues de fusta que suporten la coberta, presenten diferències formals. En aquest nivell, els arcs transversals no són de pedra sinó de maó, amb un doble sardinell que dona robustesa a l’estructura.

Al nivell superior del claustre, s’hi localitzaven diverses cel·les i ermites, de les quals actualment es conserven dues. Aquestes, situades a la galeria de l’església, disposen d’unes portes i finestres de fesomies i acabats dissemblants, cosa que dona bona mostra de la varietat tipològica en funció de l’època i, molt especialment, dels recursos econòmics de la monja promotora. Aquests espais d’oració i de recolliment personal que van tenir algunes monges van ser construïts en part aprofitant els panys murals entre els contraforts dels edificis que circumden el claustre.

A la galeria oriental del claustre corresponent al cos de l’església, al mur del nivell inferior, hi ha un dels dos rellotges solars del claustre. Malauradament, la seva exposició a les inclemències del temps al llarg dels anys n’ha fet desaparèixer bona part de la decoració i tampoc no se’n conserva el gnòmon. Tot i així, encara és visible, al costat superior, l’emmarcament que presentava amb motius vegetals, el dibuix d’un sol del qual surten uns raigs i una part de la inscripció en què figura la data de 1778.

Sembla que la barbacana o el voladís que aixopluga el claustre a cota del segon nivell —avui conservada únicament a la banda meridional— es devia construir a començaments del segle XVII, tal com reflecteix una notícia de l’any 1602. S’hi remarcava la necessitat de continuar intervenint en el claustre: «per resguardar-lo del vent i la pluja, per això […] fabricar la contrateulada entre els dos pisos amb unes proporcions de 2 pams més de sortida per protegir-se de l’aigua del segon claustre».

A un nivell superior de la teulada del segon pis del claustre, hi ha la cel·la de Betlem, a la qual s’accedeix a través de l’escala de cargol situada al contrafort dels peus del dormidor, la qual es bifurca per poder accedir a les cel·les que hi ha a banda i banda del contrafort. Es tracta d’un petit espai, amb una finestra sense decoració que s’obre al claustre. El parament dels murs, revestit amb guix, imita els carreus de pedra i encintat. Aquest espai és una mostra de fins on es van arribar a construir cel·les i oratoris durant els segles XVII i XVIII.