עבור דקארט, שאלת קיומו של אלוהים איננה רק עניין תאולוגי – היא לב לבה של הפילוסופיה שלו. ההוכחות לקיום האל ממלאות תפקיד מכריע בביסוס הוודאות של הידע האנושי. דקארט מבקש לייסד את הפילוסופיה כעץ בעל שורשים מטאפיזיים, גזע אפיסטמולוגי וענפים מדעיים. השורש המרכזי – קיום האל – מעניק תוקף לכל השאר: אם אלוהים קיים ואינו מטעה, אפשר לסמוך על תבונתנו. בלי זה, כל מבנה הידע קורס.
יחסו של דקארט לאמונה הדתית מורכב וזהיר. הוא מבחין בין שני סוגי אמיתות: כאלה שניתן לבסס באמצעות התבונה, וכאלה שהן מעבר להשגת התבונה האנושית. דקארט אינו מבטל את הדת, אלא מקבל באמונה את מה שנמסר בהתגלות, גם אם הוא מעבר לתפיסה רציונלית – כגון סוד השילוש או התגשמות האל באדם. לדבריו, “אין זה מפתיע שיש דברים באל ובברואיו שמעל יכולתנו להבין”.
עם זאת, דקארט מבליט את כוחה של התבונה דווקא במקומות שבהם היא מסוגלת להעניק יסוד לאמונה. הוא טוען כי לשם שכנוע הלא-מאמינים בנכונות הדת ובערכה המוסרי, יש צורך להוכיח את קיומו של אלוהים ואת קיומה הנפרד של הנשמה באמצעים פילוסופיים. לכן הוא מפתח סדרת טיעונים רציונליים לקיומו של אל, ובכך מבקש לגייס את התבונה לטובת האמונה.
בין טיעוניו המפורסמים נמצאת ההוכחה הקוסמולוגית: דקארט שואל כיצד ייתכן שקיים אני – ישות חושבת אך סופית – שיש בה רעיון של ישות אינסופית. לדבריו, רעיון של אל אינסופי לא יכול לנבוע מישות סופית, ולכן קיומו של הרעיון מוכיח את קיומו של האל. הוא מוסיף על כך שהמשך קיומו הרגעי של האדם מחייב סיבה – ומכיוון שהאדם אינו יכול לקיים את עצמו, מוכרחה להיות ישות עליונה המקיימת אותו כל רגע – ושוב, אלוהים.
טיעון נוסף הוא הטיעון האונטולוגי, שמבוסס על התבוננות ברעיון של אלוהים: אם אני תופס את אלוהים כישות מושלמת, הרי שהיעדר קיום הוא חוסר – ולכן אל שאינו קיים אינו מושלם. לכן קיום נובע מהגדרתו של האל. טיעון זה ספג ביקורת רבה, אך עבור דקארט, הוא מקביל למסקנות גאומטריות, כמו זו שמשולש שווה-שוקיים חייב להכיל שלוש זוויות השוות ל־180 מעלות.
שאלת חיי הנפש לאחר המוות גם היא מרכזית לתפיסת האמונה של דקארט. אף שדקארט לא מוכיח במפורש את חיי הנצח של הנשמה, הוא מראה שהיא ישות נפרדת מן הגוף, ולכן מותה של הגוף אינו מחייב את מותה של הנשמה. ההפרדה הזו אינה מעניקה ודאות גמורה לחיים לאחר המוות – אך היא מעניקה תקווה רציונלית.
למרות התיאום בין תבונה ואמונה, דקארט מבהיר שבמקום שבו יש התנגשות – דברי ההתגלות גוברים. גם אם נדמה שההיגיון מצביע אחרת, עלינו להאמין במה שנמסר מאלוהים. כאן דקארט נוטש את המתודה הקפדנית ומאמץ ענווה דתית: “מה שאלוהים גילה לנו ודאי יותר מכל דבר אחר”.
כך בונה דקארט גשר בין הפילוסופיה לדת: לא כפילוסוף נאור השולל את האמונה, אלא כמי שמבקש לבסס את יסודותיה על תבונה. עבורו, אלוהים אינו רק מושג מטאפיזי – אלא תנאי הכרחי לכל ידיעה, מוסר, וחיים ראויים.