Diyarbakır’da birçok tarihi yapı ve cami bulunmasına karşın, içlerinde en büyük, geçmişi tam olarak bilinmeyen, kaynaklara göre Ortadoğu’nun en eski, Anadolu’nun ise ilk camilerinden biri Diyarbakır Ulucami, kentin merkezinde, Cami-i Kebir Mahallesi’nde bulunmaktadır. Ulucami’nin ne zaman ve kimler tarafından yapıldığı bilinmese de, yapının farklı yerlerindeki yazıtlardan, yapılış tarihinin en azından Diyarbakır Surları’yla aynı tarihlere veya öncesine rastladığı düşünülmektedir. Diyarbakır Ulucami, 639 yılında Diyarbakır’a egemen olan Müslüman Araplar tarafından şehrin merkezindeki en büyük mabedin (Martoma Kilisesi) camiye çevrilmesiyle oluşturulmuştur. Yapıyı ilk inşa edenlerin ise Șemsiler (güneșe tapanlar) olduğu sanılmaktadır. 1091 yılında Büyük Selçuklu Hükümdarı Melikşah’ın buyruğu ile büyük bir onarım görmüş; değişik dönemlerde birçok kez onarım ve eklentilerle bugünkü şeklini almıştır. Diyarbakır Ulucami’de sibernetiğin babası olarak kabul edilen ünlü bilgin El Cezeri’nin yaptığı güneş saati bulunmaktadır. Caminin mihrap ve minberi Osmanlı döneminde onarım görmüş ve değiştirilmiştir. Diyarbakır Ulucami’nin orta bölümün tavanı Osmanlı dönemi kalem işleriyle süslendi. Benzer kalem işi süslemeleri tavanın yüzeylerinde görülmektedir.

Diyarbakır Ulucami’nin yapısı çoğunlukla taş olmakla birlikte çok az tuğla malzeme kullanılarak inşa edilmiştir. Transept planlı Diyarbakır Ulucami, geniş bir avlu etrafında dizili mekanlardan oluşmaktadır. Avluya üç farklı yöndeki kapıdan ulaşılmaktadır. Diyarbakır Ulucami’nin ortasında bulunan söz konusu büyük avlunun doğu ve batısında yer alan maksurelerin güneyinde Hanifiler Camii, kuzeyinde Şafiiler Camii ve Mesudiye Medresesi olarak adlandırılan bölümler bulunmaktadır. Șafii Mezhebinin ibadet bölümü, cami üzerinde yer alan yazıta göre, 1528 yılında Atak Beyi Emir Zırki tarafından yaptırılmıştır. Cami’nin batı girişinin hemen yakınında Zinciriye Medresesi bulunmaktadır. Cami bu bölümleri ile İslam dininin birçok farklı mezhebi ve kültürel çeşitliliğini bir araya getirerek birleştirici bir niteliğe bürünmüştür. Bu yönü ile Ulucami, Diyarbakır’a kimlik kazandıran sembollerinin önde gelenlerinden biridir. Diyarbakır Ulucami’nin çevresinde öncelikle sahaf ve esnaf grupları, daha sonra manifaturacı, kuyumcu, berber, bakkal gibi esnaf grupları ve sur çevresinde de demirci, bakırcı, kalaycı, nalbant gibi esnaf grupları bulunmaktadır. Günümüzde Diyarbakır Ulucami, Suriçi’nde tarih ve kültürel yaşamın en canlı örneği olarak varlığını devam ettmektedir.