اين مسجد كه به «مسجد شاه» نيز معروف است ، از يادگارهاي دوره فتحعلي شاه قاجار است . صحن مسجد با طول و عرض 47*61 متر با حوضي در ميان ، سه درگاه بزرگ دارد . درگاه شمالي تاق مقرنس زيبايي دارد كه با كاشي و گچكاري آذين شده و دري دو لنگه دارد . بر بالاي لنگه چپ در ، جملاتي از پيغمبر (ص) نوشته شده است . تاريخ آن 1291 هجري قمري است . مسجد سلطاني بروجرد ، يكي از حوزههاي علميه ديني فعال ايران است كه 16 حجره دارد . اين حجرهها درهاي افرسي مشبك دارند كه هر يك شاهكاري از نوع درهاي مشبك هستند . بر ايوان غربي و بر ديوار جنوبي ايوان ، سنگ نبشتهاي از زمان فتحعلي شاه قاجار باقي مانده كه نشان ميدهد ، در زمان حكومت محّمد تقي ميرزاحسام السلطنه براي رفاه اهالي بروجرد ، ماليات خبازان را بخشيدهاند . اين مسجد از مهّمترين مساجد استان لرستان است كه از لحاظ قدمت تاريخي و معماري قابل توجه است . مرحوم آيت الله العظمي بروجردي از مدرساني است كه در اين حوزه تدريس كردهاند و سالها رهبر شيعيان جهان بودهاند .