Caminin sahnı uzun dörtgen şeklindedir; ortasından büyük bir kemerle iki kareye ayrılmış ve her biri köşe bingilerine oturan büyük kubbelerle örtülmüştür. Sahnın yanlarındaki kapılardan birer koridora geçilir. Bu koridorlar üzerinde medrese odaları sıralanmıştır. Dışta iki büyük kubbe, on iki kenarlı kasnak üzerine oturmuştur. Diğer kubbelerin kasnakları sekiz kenarlıdır. Caminin beş kubbeyle örtülü revakı 19. yüzyılda bir onarım sırasında eklenmiştir. Bina, kesme taştan yapılmıştır. Yangınlarla harap olan kısımları çeşitli devirlerde onarılmış ve bu arada camide bazı değişiklikler yapılmıştır. Son cemaat yerinde, iki mihrap bulunur. Taçkapısında geniş bir mermer silme çerçeve vardır. Ahşap hünkar mahfili ile minare sonradan yapılmıştır. Mihrap ve minber 18. yüzyılda eklenmiştir. Eski kalem işlerinden günümüzde hiçbir iz kalmamıştır. 1939'da yeniden nakışlar yapılmıştır. Şu an restorasyon halindedir.
Wikimedia Commons'ta Mahmutpaşa Camii ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.
