XVI. yüzyıl içerisinde inşa edilmiş olduğu bilinmekte olup, moloz taştan yapılmıştır. Muş Ulu Camii, plan olarak klasik Osmanlı dönemi dini yapı örneklerindendir. Enine dikdörtgen planlı ve tek ana kubbeli altı sütun destekli cami plan düzenlenmesine sahiptir. Plan tipi olarak, doğu batı doğrultusuna uzanan, merkezi mekanlı bir plana sahiptir. Yapının harim kısmı ortada yer alan kubbe örtülü merkezi mekanın doğu ve batıya doğru genişlemesiyle elde edilmiştir. Cami, kitabesizdir. 979 yılında avlusunda yatan Şeyh Muhammed-i Mağribi tarafından yaptırıldığı bilinmektedir. Cami; ana mekan, ortada kubbe, yanlarda beşik tonoz örtülü şeklindedir. Merkezi mekanlı, yanlarda tonozlarla örtülmüş mekânlardan oluşan plan düzenlenmesine sahiptir. Camide mihrap sade olup caminin kuzeyinde harime girişin önünde üç bölümlü bir son cemaat mahalli bulunmaktadır. Muş Ulu Camii, kuzey cephesinin kemer üzengi seviyesinin üst kısmı siyah ve daha açık renkli olarak kesme taş, kemer üzengi seviyesinin alt bölümü ise kaba yonu taş ile inşa edilmiştir. İki renkli taş malzeme kullanılarak cephelerin hareketlendirilmesi, güney mimarisi özelliğidir. Yapının diğer cephelerinin inşasında sıralı kaba yonu taş kullanılmıştır. Caminin kapısı, kesme taştan sade taç kapı sivri kemerli niş içindedir. Batı duvarı dışında diğer duvarlarda ikişer pencere bulunmaktadır. Ana mekânla son cemaat bölümü arasında iki adet söveleri kesme taştan oluşan pencere açıklığı görülmektedir. Üç bölümlü son cemaatin batı bölümünde sonradan inşa edilmiş sandukalı bir mezar bulunmaktadır. Caminin minaresi, depremden zarar görmüş ve sonrasında aslına sadık kalınarak 1968 ve 1972 yıllarında yenilenmiştir.