مسجد جامع سراب با بنای فعلی در قرن نهم هجری روی مسجدی بسیار قدیمی ساخته گردید. با بنایی بدون مناره و گلدسته، این مسجد شامل یک شبستان بزرگ، یک حیاط کوچک، یک منبر و سه محراب، ۳۶ ستون اصلی و ۲۹ ستون کاذب و نیم ستون می شود. ارتفاع محراب به صورت کلی ۱۴۲ سانتی متر و عرض آن از گوشه لچک ها ۱۵۲ سانتی متر است. داخل محراب را با کاشی یکپارچه از نقش اسلیمی، ختایی و لعاب فیروزه ای ساخته اند و کتیبه ای به عرض ۳۰ سانتی متر از قطعات کاشی زرین فام با نقوش برجسته، محراب را قاب گرفته است. بالای در ورودی شرقی مسجد، کتیبه ای از سنگ مرمر به خط نسخ و متعلق به دوره ترکمانان آق قویونلو به چشم می خورد و تاریخ ۸۷۵ هجری قمری و نام بانی مسجد، حاجی رفیع الدین بن الحاجی مشیرالدین بر آن نقر گردیده است. این اثر در تاریخ اول فروردین ۱۳۴۷ با شماره ثبت ۷۹۷ به عنوان یکی از آثار ملی ایران به ثبت رسید.