این مسجد که در ضلع جنوبى میدان امام قرار دارد در سال 1020 هجرى به فرمان شاه‏ عباس اول در بیست و چهارمین سال سلطنت وى شروع شده و تزئینات و الحاقات آن در دوره جانشینان او به اتمام رسیده است. معمار مهندس آن استاد على‏اکبر اصفهانى و ناظر ساختمان محب‏على بیک الله بوده‏ اند. این مسجد شاهکارهاى جاویدان از معمارى، کاشى‏کارى و نجّارى در قرن یازدهم هجرى است.از نکات‌ جالب‌ توجه‌ این‌ مسجد، انعکاس‌صوت‌ در مرکز گنبد بزرگ‌ جنوبی‌ آن‌ است‌. ارتفاع‌ گنبد مسجد 52 متر و ارتفاع‌ مناره‌های‌ داخل‌ آن ‌48 متر وارتفاع‌ مناره‌های‌ سردر آن‌ در میدان‌ نقش‌ جهان 42 متر است‌. قطعات‌ بزرگ‌ سنگ‌های‌ مرمر یکپارچه‌ وسنگاب‌های‌ نفیس‌، از دیدنیهای‌ جالب‌ این‌ مسجد است‌. کتیبه سر در مسجد به خط ثلث غلیرضاى عباسى و مورخ به سال 1025 حاکى از آن است که شاه عباس این مسجد را از مال خالص خود بنا کرده و ثواب آن را به روح جدا اعظم خود شاه طهماسب اهدا نموده است. در ذیل این کتیبه به خط ثلث محمد رضا امامى، کتیبه دیگرى نصب شده که به موجب آن مقام معمارى و مهندسى معمار مسجد شاه استاد على اکبر اصفهان و ناظر ساختمان محب على بیکالله تجلیل شده است. مسجد شاه یکى از شاهکارهاى معمارى و کاشیکارى و حجارى ایران در قرن یازدهم هجرى است و آخرین سال تاریخى که در مسجد دیده مى‏شود سال 1077 هجرى یعنى آخرین سال سلطنت شاه عباس دوم و 1078 هجرى یعنى اولین سال سلطنت شاه سلیمان است و معلوم مى‏دارد که اتمام تزیینات مسجد در دوره جانشینان شاه عباس کبیر یعنى شاه صفى و شاه عباس دوم و شاه سلیمان صورت گرفته است. کتیبه‏هاى مسجد شاهکار خطاطان معروف عهد صفویه مانند علیرضا عباسى و عبدالباقى تبریزى و محمد رضا امامى است. تزیینات عمده این مسجد از کاشیهاى خشت هفت رنگ است. در مدرسه جنوب غربى مسجد قطعه سنگ ساده‏اى به شکل شاخص در محل معینى تعبیه شده است که ظهر حقیقى اصفهان را در چهار فصل سال نشان مى‏دهد و محاسبه آن را شیخ بهائى دانشمند فقیه و ریاضیدان معروف عهد شاه عباس انجام داده است. از نکات جالب در مسجد شاه انعکاس صورت در مرکز گنبد بزرگ جنوبى است ارتفاع گنبد عظیم مسجد شاه 52 متر و ارتفاع مناره‏هاى داخل آن 48 متر و ارتفاه مناره‏هاى سردر آن میدان نقش جهان 42 متر است. قطعات بزرگ سنگهاى مرمرى یکپارچه و سنگابهاى نفیس از دیدنیهاى جالب مسجد شاه است.

این مسجد که ساختمان آن در سال 1020 هجرى قمرى آغاز و در سال 1025 به پایان رسید و براى تزیین آماده شد، از مهمترین مساجد عصر صفویه و در ضلع جنوبى میدان نقش جهان واقع است. تزیینات این مسجد که از سال 1025، زمان سلطنت شاه عباس اول، آغاز شد تا زمان سلطنت دو تن از جانشینان او (صفى و عباس دوم) نیز ادامه یافت. معمار این بنا استاد على اکبر اصفهانى است که نام او به عنوان مهندس و معمار در کتیبه سردرمسجد به خط ثلث آمده است.

کتیبه سر در با شکوه مسجد به خط علیرضا عباسى خوشنویس نامدار عصر صفویه است که تاریخ آن سال 1025 ذکر شده است.

اسپرهاى طرفین در ورودى 8 لوحه با نوشته هایى مشکى بر زمینه فیزوه‏اى دارند که در هر یک از این اسپرها 4 لوحه کار گذاشته شده. در جلو خان سردر مسجد نیز کتیبه هایى با عبارات و اشعارى وجود دارد. تخت سنگ بزرگى نیز در ضلع غربى جلوخان هست که از نوشته‏ هاى آن تنها بسم الله الرحمن الرحیم به جا ماند. کتیبه نماى خارجى سردر، خط ثلث سفید بر زمینه کاشى خشت وجود دارد.

اشعارى به خط نستعلیق در اصلى مسجد را که پوشش نقره و طلا دارد. زینت بخشیده است در این اشعار سال اتمام و نصب در 1038 تا 1052 ذکر شده است. اشعار فوق الذکر 16 بیت است که هشت بیت آن بر یک لنگه و هشت بیت دیگر بر لنگه دیگر آن به طور برجسته نقش بسته است. این در، در ضلع جنوبى واقع است.

کتیبه‏ هاى داخل مسجد را خوشنویسانى چون عبدالباقى تبریزى، محمد صالح اصفهانى محمد رضا امامى و محمد غنى نوشته‏اند که از آن جمله‏اند: کتیبه ایوان بزرگ مسجد و اطراف محوطه زیرگنبد به خط عبدالباقى تبریزى کتیبه بالاى محراب مرمرى به خط محمد صالح اصفهان، کتیبه‏هاى چهلستون شرقى گنبد جنوبى به خط محمد رضا امامى و کتیبه داخل ایوان شمالى مسجد به خط عبدالباقى تبریزى.

این مسجد عظیم داراى دو شبستان قرینه در اضلاع شرقى و غربى صحن است. یکى از این شبستانها (شبستان شرقى) بزرگتر اما ساده و بى تزیین است و دیگرى (شبستان غربى) کوچکتر است اما تزییناتى با کاشیهاى خشت هفت رنگ دارد و محراب آن نیز از زیباترین محرابهاى مساجد اصفهان است.

در دو زاویه جنوب غربى و جنوب شرقى دو مدرسه به طور قرینه قرار دارد که مدرسه زاویه جنوب شرقى را که حجره‏هایى نیز براى سکونت طلاب دارد، مدرسه ناصرى و مدرسه زاویه جنوب غربى را سلیمانیه مى‏نامند.

ارتفاع ایوان بزرگ جنوبى مسجد 33 متر است و دو مناره در طرفین آن قرار گرفته‏اند که ارتفاع هر یک از آنها 48 متر است. این دو مناره با کاشى تزیین شده‏اند و نامهاى محمد و على به طور تکراراى به خط بنایى بر بدنه آنها نقش بسته است.

گنبد بزرگ مسجد تزئینات جالبى از کاشیکارى دارد و نیز دارى کتیبه‏اى به خط ثلث سفید بر زمینه کاشى خشت لاجوردى است.