La fontaine des Chartreux est une résurgence calcaire, c’est-à-dire une source où des eaux souterraines réapparaissent à la surface. Elle fut autrefois associée au culte de Divona, déesse des eaux d’origine celtique. Le nom de cette divinité est à l’origine de celui de Cahors, alors désignée sous le nom de *Divona Cadurcorum*.
La source conserva une importance religieuse durant l’Antiquité. La découverte de nombreuses monnaies romaines en 1989 témoigne en effet des pratiques cultuelles qui lui étaient consacrées au Ier siècle avant Jésus-Christ et au Ier siècle après Jésus-Christ.
Au Moyen Âge, les eaux de la fontaine étaient utilisées par un moulin. En 1360, celui-ci fut cédé au couvent des chartreux, à l’origine du nom actuel de la fontaine. La résurgence continue aujourd’hui d’alimenter Cahors en eau, assurant la permanence de son rôle dans la ville.