Cumhuriyet Caddesi üzerinde Çifte Minareli Medresenin batısında yer almaktadır.
Cami, yapılış tarihi kesin olarak bilinmeyen ancak Saltukoğulları dönemine mal edilen bir yapıdır. Saltukoğulları dönemine verilişinin nedeni günümüzde mevcut olmayan fakat bazı kaynaklarda belirtilen bir kitabeden dolayıdır. Bu kitabeye göre Saltuklular’dan Ebu-I Feth Melik Muhammed tarafından 575 H.-1179-1180 M. yılında yaptırılmıştır. Tarihçe-i Erzurum’un müellifi Mehmed Nusret, kitabının 32.sayfasında Ulu Camiyi tanıtırken bu kısmın sonuna şu bölümü eklemiştir: “Tarihi yazdığım esnada bu Camii Şerifi temaşa ve tedkikat icası için yeniden tetetbuatta bulunduğum zaman dıvarda muallâk bir fersude levha buldum. Levhada şu ibare yazılı idi: Benna elmescid el-câmi’ el melik’ül-âlem el âbid ebü’l feth Muhammed sene hamse ve sebı’n ve hamse mie”
Cami çeşitli dönemlerde birçok onarımlar geçirerek günümüze ulaşmıştır. Bu onarımların sadece beşi kitabelerle belirtilmiştir. Cami ilk olarak Nasuhpaşazade Hüseyin Paşa tarafından 1639 yılında onarılmış, bu onarımını Erzurum’a gelerek uzun süre kalan Evliya Çelebi de görmüştür. Caminin bu onarımlarından başka 1826, 1858 ve 1860’lı yıllarda yapılan onarımları da kitabelerle belirtilmiştir. 1964-1965 ve 2006 yıllarında Vakıflar Bölge Müdürlüğü tarafından onarılmıştır.
Plan ve Mimari Özellikleri:
Evliya Çelebi yapıyı, “Tebriz Kapısı’nın iç tarafında, eski usul, toprak damlı, bir minareli camidir. Eni boyu ikiyüz adımdır. İçindeki tertipli olarak dizilmiş ikiyüz adet çam direkler üzerinde yine çam kirişler vardır. şeklinde tanımlamaktadır. Bu da yapının Anadolu’daki en eski ahşap destekli cami olduğuna işaret etmektedir.
Erzurum Ulu Camii 54.00 x 41.70 m. boyutlarında dikdörtgen bir alan üzerine kurulmuştur. Cami mihraba dik yedi sahından oluşmaktadır. Çok ayakla taşınan camide orta sahın diğer sahınlara göre daha geniş tutulmuştur. Girişten itibaren ilk iki bölüm beşik tonozla, üçüncü bölüm mukarnaslı tonoz, dördüncü bölüm aynalı çapraz tonoz ve mihrap önü ise pandantiflere oturan ahşap kırlangıç bir kubbeyle örtülmüştür. Orta sahının batısındaki üç sahın ile doğusundaki iki sahın kuzey-güney doğrultusunda yerleştirilen sivri beşik tonozlarla örtülüdür. En doğudaki sahın ise her bir bölümü doğu-batı doğrultusunda yönlenen sivri beşik tonozlarla kapatılmıştır. Caminin örtüsünü taşıyan ayaklar kare, dikdörtgen, T ve L şeklinde örülmüştür. Caminin üçü kuzeyde, ikisi doğuda olmak üzere günümüzde de kullanılan beş girişi bulunmaktadır. Bugün kapatılmış olan ve bir zamanlar sultan için giriş kapısı olarak kullanıldığı kaynaklarda belirtilen küçük bir girişin de güney cephenin doğu köşesine yakın bir yerde olduğu kalan izlerden anlaşılmaktadır.
Düzgün kesme taşla inşa edilen caminin beden duvarları hem döneminin hem de bölgesel mimarinin özelliklerini yansıtmaktadır. Kuzey cephe üzerinde orta ve yan sahınlara üç giriş kapısı açılmıştır. Ortadaki kapı eyvan tarzında ve girişi basık kemerlidir. En dışta kademeli silmelerle çerçevelenen girişi yuvarlak kemerle
vurgulanmıştır. Silmelerin birleştiği köşelerde basit bezemeli sütunce başlıkları kullanılmıştır. Kapının üzerine dikdörtgen formlu bir pencere yan tarafa da yaklaşık 2.00 m. yükseklikte bir niş konmuştur. Kuzey cephenin batısında bulunan giriş kapısı farklı düzenlemesi ile dikkat çekmektedir. Zeminden yüksek tutulan kapıya dört basamakla çıkılmaktadır. Asıl giriş basık kemerli olup, kavsarası yuvarlak kemerlidir. Diğer kapıda olduğu gibi yine üst kısımda bir pencereye yer verilmiştir. Bu kapı Ulu Caminin orijinal mimarisine ve dönemine en uygun formu yansıtmaktadır.
Caminin doğu cephesinde iki giriş ve duvarın üst seviyesinde altı dikdörtgen pencere açılmıştır. Bu cephenin kuzeyindeki ilk giriş eyvan tarzında olup, kapı açıklığı basık yuvarlak kemerlidir. Kapı en dışta daha vurgulu içte ise daha yüzeysel iki silmeyle çerçevelenmiş ve yuvarlak formlu kemerle vurgulanmıştır. Çift yönlü birkaç basamakla çıkılan kapının yan kısımlarında küçük ölçülerde mihrabiyelere yer verilmiştir. 1277 H.-1680 M. tarihini veren onarım kitabesi de bu kapının giriş kemeri üzerindedir. Bu cephedeki ikinci kapı dış çerçevede profilsiz, eyvan şeklinde düzenlenmiştir. Kapılardaki yuvarlak kemer formları sonraki onarımlarda şekillenmiş olmalıdır. Güneydoğu köşesine silindirik gövdeli dayanak kulesi yerleştirilmiştir. Batı cephe caminin en sade cephesidir. Dikdörtgen formlu pencereler kot farkından dolayı oldukça aşağıda kalmıştır. Kuzeybatı köşe pahlanmıştır. Bu cephede belediye tarafından yaptırılmış bir çeşme ile anonim bir mezar bulunmaktadır. Caminin kuzeybatı köşesinde yer alan 25,5 m. yükseklikteki minare taş bir kaideye sahiptir. Gövde silindirik ve tuğladan basit sepet örgü tekniğinde biçimlenmiştir. Şerefeye mukarnas dolgulu bir kuşakla geçilmiştir. Şerefe altı ve şerefe kesme taş petek kısmı tuğladandır. Minareye caminin
içinden çıkılmaktadır. Minarenin üst bölümü şerefe altından itibaren son onarımlarda yenilenmiştir.
Ulu Camiinin üst örtüsü iç mekânda 19’u duvarlara bitişik 28’i bağımsız 47 paye ile taşınmaktadır. Bu ayaklar Evliya Çelebi’nin eserinde 200 ahşap sütun şeklinde belirtilmiştir. İçerideki ayaklar birbirine kademeli kemerlerle bağlanmıştır. Ortadaki dört büyük kemerin oluşturduğu kare alan, yukarı doğru daralan mukarnas dolgulu tonoz ile hemen güneyindeki aynalı çapraz tonoz caminin farklı örtü şekilleri olarak dikkat çeker. Mihrap önünde dört yönde kademeli sivri kemerler üzerine oturan ahşap kırlangıç kubbe, yöreye özgü bir örtüdür. Cami iç mekânında diğer bölümler beşik tonozludur. Dıştan düz dam olan örtü günümüzde çatıyla kapatılmıştır. Evliya Çelebide bahsedilen ahşap direklerin varlığı da göz önünde bulundurulursa caminin orijinalinde çok sayıdaki
ahşap sütunlu bir cami olduğu, daha sonraki onarımları sırasında taşıyıcıların kargire dönüştürüldüğü en son onarımlarda da bu uygulamanın devam ettirildiği görülmektedir. Mihrap önü kubbesinin orjinalinde taş veya tuğla malzemeden örülü olduğunu ancak daha sonra yıkılan bu kubbenin yerine
daha kolay ve bölgesel bir örtü biçimi olan kırlangıç örtünün tercih edildiği kalan izlerden anlaşılmaktadır.
İç mekânda orta sahının geniş tutulması ve bu bölümde tonoz fenerine yer verilmiş olması geçmişten gelen özetlenmiş avlu hatırlatmaktadır. Orta sahının sağ ve solunda kalan üçer sahın düzenleme olarak benzer özellikler göstermektedir. Caminin içerisindeki taş mihrap 5.45 m. yükseklikte 4.35 m. genişlikte üç sıradan oluşan mukarnas kavsaralıdır. Mihrabı çerçeveleyen üç kuşaktan ilki yüksek kabartma şeklinde sekizgen geçmelerin meydana getirdiği sonsuzluk prensibinde ele alındığı geometrik bir kuşaktır. Yan kısımlarda tahrip olan bu kuşak üst tarafta daha sağlamdır. İri mukarnaslar sivri bir kemerle çerçevelenmiştir. Mihrab nişi zar başlıklı yuvarlak sütuncelerle sınırlanmıştır. Mihrabın batı ve doğusunda birer yan mihrap daha bulunmaktadır ki bunlar daha basit düzenlemelere sahiptir. Camide mihrap önü bölümünde bulunan ahşap minber ve vaaz kürsüsü orijinal olmayıp yakın tarihte konulmuştur.
Caminin içerisinde kuzeydoğu köşede çeşme olması muhtemel sivri kemerli iki renkli taştan yapılmış bir niş bulunmaktadır. Ayrıca bu nişin yanında merdivenlerle çıkılan küçük bir hücre de çile odası olarak kullanılmıştır. Erzurum Ulu Camii boyutları, düzgün taş işçiliği, zengin örtü sistemi, orta sahın ayak ve kemer
düzenlemeleri ile Erzurum’un en önemli ve en eski camisidir.