Ulucami Külliyesi'nin mimarisi, İvaz Paşa veya Ali Neccar tarafından yapıldığı ya da bir Rum usta tarafından inşa edildiği söylenmektedir; ancak kesin olarak bilinmemektedir. Yaklaşık beş dönüm üzerine inşa edilen Ulucami, on iki sütun üzerine oturtulmuştur. XVII. yüzyılda bu sütunlar üzerinde Allah’ın güzel isimlerinin yazılı olduğu bilinmektedir. Üzeri yirmi kubbeyle örtülüdür. Ortadaki en büyük kubbenin üzeri, içerisi gün ışığı alsın veya havalansın diye açık bırakılmış ve pirinç bir tel örgüyle kapatılmıştır. Kubbenin tam altında fıskiyeli bir havuz bulunmaktadır. XIX. yüzyılda yabancı seyyahlar, havuzun içinde balıklar olduğunu belirtmektedir.
Caminin doğu, batı ve kuzeye açılan üç kapısı bulunmaktadır; batıdaki kapıya mahkeme kapısı denilmektedir. Hünkâr mahfiline açılan dördüncü bir kapıdan da söz edilmektedir, ancak bugün mevcut değildir. Kuruluş devrinden kalma ahşap minber, kündekârî sanatının bir şaheseridir.
Minberin 1436-7 tarihinde Osman isminde bir usta tarafından yapıldığına dair bilgiler bulunmakla birlikte, Hind veya İran kökenli Abdullah ed-Devvâkî tarafından yapıldığı açıktır. XVIII. yüzyılda ordu sancağı burada muhafaza ediliyordu.
Mihrap, Bursa kadısı Mevlana Emir Hasan tarafından kıbleye dönük olmadığı gerekçesiyle yıktırılmış, ancak 1561'de yeniden eski haline döndürülmüş, nakışları da Nakkaş Mehmed tarafından elden geçirilmiştir. 1572 ve 1855 tarihlerinde nakışlar tekrar yenilenmiş, tezyinatını Tevfik Paşa gerçekleştirmiştir. Müezzin mahfili, 1549'da Mustafa Efendi tarafından yaptırılmıştır. Sert ceviz ağacından sekiz sütun üzerine inşa edilen mahfil, sade ve zarif bir görünüme sahiptir. Üzerinde Bursalı şair Rahmî’ye ait bir yazı bulunmaktadır. Mahfilin hemen solunda, 1815'te yapılan mermer bir taş kürsü bulunmaktadır. Camide Molla Gürânî tarafından yaptırılan kürsü de dahil olmak üzere başka kürsüler de vardı; fakat bu kürsüler bugün mevcut değildir.
Caminin güneydoğu köşesinde sultanların namaz kılması için yapılmış hünkâr mahfili bulunmaktadır. Bu mahfilin Sultan Abdülaziz’in 1862'de inşa ettirdiği söylenmekteyse de 1724 tarihli bir sicil kaydındaki bilgiler bunun doğru olmadığını düşündürmektedir. Mahfilin altında Şeyh Abdullah Münzevî (ö.1795) bir kütüphane yaptırmış ve buraya kitaplarını vakfetmiştir. Camiin kuzeyinde köşelerde iki minare bulunmaktadır. Doğu minaresinin sonradan yapıldığı ileri sürülmektedir. XVII. yüzyıl ortalarında caminin oldukça dar olan avlusunda Şeyhülislam Kara Çelebizâde Abdülaziz Efendi şadırvanlar yaptırmıştır. Bunlardan biri “Kâşili Çeşme” adıyla şöhret bulmuştur. Zarif bir mermer işçiliği örneği olan başka bir şadırvan daha vardır; bu şadırvan Vali Münir Paşa tarafından yaptırılmıştır ve 2011'de restore edilmiştir.
Aşağıdaki market linklerinden ya da ilgili marketlerde aratarak indirebilirsiniz.