مسجد گوهرشاد از مشهورترین و باشکوهترین مساجد ایران، به فرمان گوهرشاد بیگم، همسر شاهرخ تیموری، ساخته و به نام این بانو نیز نامیده شد. بر روی دو کاشی مسجد، نام بانی ساخت آن نوشته شده است. یکی از این کاشی های معرق، بالای در نقرهای و دیگری بر روی کتیبه ایوان مقصوره (جنوبی) با خط زیبای فرزند گوهرشاد، شاهزاده بایسنقر که از بهترین ثلث نویسان زمان خود بود، قرار دارد. معمار اصلی این مسجد یکی از معروفترین معماران دوره تیموری به نام قوامالدین شیرازی میباشد که حدود 12 سال برای ساخت مسجد همت گماشت. محل قرار گیری مسجد در قسمت جنوبی حرم امام رضا(ع) است که به رواق های دارالسیاده و دارالحفاظ آن متصل میگردد. زیربنای مسجد گوهرشاد 9400 و صحن آن 2800 مترمربع است. طول این صحن را حدود 56 و عرض آن را 51 متر برآورد کردهاند.
این مسجد را به سبک چهار ایوانی که معماری رایج دوره تیموری بوده، ساختهاند. مسجد گوهرشاد دارای 4 ایوان مجلل و مرتفع در اضلاع مسجد، 7 شبستان و 6 در ورودی و خروجی میباشد. نام ایوان شمالی، دارالسیاده، ایوان جنوبی، مقصوره، ایوان شرقی، اعتکاف و ایوان غربی، شیخ بهاء الدین میباشد. ایوان جنوبی با مساحت ۵۰۰ مترمربع ، طول ۳۷ متر و ارتفاع 25.5 متر، مهمترین ایوان مسجد به شمار میرود. محراب بزرگ مسجد که ساخته شده از سنگ مرمر میباشد، در این ایوان واقع شده است. کاشی حاوی تاریخ ساخت مسجد و هنرهای گوناگون استفاده شده در ساخت ایوان، آن را زینت دادهاند. بالای این ایوان، گنبد مسجد با ارتفاع 41 متر و در کنار گنبد نیز دو مناره به ارتفاع 43 متر وجود دارد. منبر امام زمان(عج)، ساخته دست محمد نجّار خراسانی از چوب گردو و گلابی، در این ایوان قرار گرفته است. در سال 1243 هجری قمری، نجار خراسانی، به دستور فتحعلی شاه قاجار، با منبتکاری های زیبا این منبر را آذین نمود و در سال 1325 حیدر نیکنام گلپایگانی آن را مرمت کرد. ارتفاع منبر امام زمان(عج) 7.5 متر و دارای 14 پله است.
این شاهکار معماری، در طی سال ها بار ها آسیب دیده و سپس مرمت شده است؛ به طوری که تا کنون چهار بار گنبد آن را بازسازی کردهاند. زمین لرزه ای که در سال 1084 رخ داد، به ایوان جنوبی مسجد آسیب وارد کرد که مرمت شد. گلوله باران روس ها در سال 1330 هجری قمری نیز به بخش هایی از گنبد و ایوان ها آسیب وارد کرد. سرانجام در سال 1339 ایوان های شرقی و غربی مرمت شدند. اما ایوان جنوبی برای تعمیر اساسی، تخریب و بار دیگر با همان ویژگی ها ساخته شد. همچنین از سنگ مرمر برای پوشاندن کف ایوان استفاده کردند. ناظر ساخت آن، معماران ایرانی، مهندس عباس آفرنده بود که تا سال 1341 بازسازی را خاتمه داد.