Mimari özellikleri
Dikdörtgen planlı cami yaklaşık toplam 5000 metrekare boyutlarında olup 20 kubbe ile örtülüdür. Sekizgen kasnaklara oturan kubbeler mihrap duvarına dik beş sıra halinde dizilmiştir. Kasnaklar mihrap ekseni üzerindekiler en yüksek olmak üzere yanlara doğru gidildikçe her sırada daha alçak düzenlenmiştir.
Düzgün kesme taşlarla inşa edilmiş kalın beden duvarlarının masif etkisini hafifletmek için cephelerde her kubbe sırası hizasına gelmek üzere sağır sivri kemerler yapılmıştır. Her kemerin içinde iki sıra halinde ikişer pencere yer alır. Bunların gerek biçimleri gerek boyutları her cephede farklıdır.
Son cemaat yeri bulunmayan yapının kuzey cephesinde köşelerde sonradan yapılan iki minare vardır. Minarelerin ikisi de beden duvarına oturmaz, yerden başlar. Batı köşesindeki minare I. Bayezid tarafından yaptırılmıştır. Sekizgen biçimli kürsüsü bütünüyle mermerden, gövdesi tuğladandır. I. Mehmet'in yaptırdığı söylenen doğu köşesindeki kare kürsülü minare, caminin beden duvarından da 1 metre kadar ayrıktır. Şerefeler her iki minarede de aynı olup tuğlalı mukarnaslarla bezelidir. Kurşun kaplı külahlar 1889'daki yangında ortadan kalkınca, bugünkü boğumlu taş külahlar yapılmıştır.
Ana kapısı kuzeyde olan caminin, doğu ve batıdakilerle birlikte üç kapısı vardır. Ayrıca sonradan Sultanın namaz kılması için ayrılan Hünkar Mahfili’ne açılan bir kapı pencereden bozularak yapılmış; böylece kapı sayısı dörde çıkmıştır.
Minberi
Bursa Ulu Cami’nin sert ceviz ağacından kündekari tekniği ile yapılmış minberi Hacı Abdülaziz oğlu Mehmed isimli bir sanatkar tarafından yapılmıştır. Selçuklu oyma sanatından Osmanlı ahşap oymacılığı sanatına geçişin önemli örneklerinden biri olan minberi yapan ustanın kim olduğu hakkında kaynaklarda yeterli bilgi yer almaz. Ustanın ismi minberin sağ yanında oyma sülüs yazı ile yazılmıştır. İsmini yazdığı ifadenin son kelimesi farklı şekillerde okunmuş;kimi kaynaklarda Antepli olduğu; kimi kaynaklarda Tebriz’in Devak köyünden olduğunu ifade edilmiştir.
Minberde form açısından Selçuklu geleneği hakimdir.[4] On dört basamaklı minberin girişinde kapı kanatları bulunur. Üçgen şeklindeki minber tacı delikişi tekniğinde bitkisel olarak süslenmiştir. Üçgenlerin kenarlarından gelen Rumilerle taç dalgalı bir forma sahiptir. Aynalıkaltı 12 panoya bölünmüştür. Yan aynalıklarda yüzey çok kollu yıldızlarla geometrik taksimatlara ayrılmış ve her bir parçanın içi bitkisel motiflerle doldurulmuştur.[4] Minber korkuluğu her iki yönde birbirinden farklıdır. Doğu yönünde, delikişi tekniğinde sekiz kollu yıldız ve sekizgenlerden oluşan geometrik kompozisyon korkuluk bütününe yerleştirilmiştir. Diğer yönde ise zemin oyma ve delikişi tekniğinde işlenen panolar dönüşümlü olarak kullanılmıştır.[4] Minber kapısının üstündeki kitabede inşa tarihi ve banisinin adı yer alır.
Ulu Cami minberine bazı gizemler atfedilmiştir. 1980 yılında minberin doğu yönündeki geometrik kompozisyonun güneş ve etrafındaki gezegenlere simgelediği; aralarındaki uzaklıkların gerçek uzantıları ile orantılı olduğu; batı yönündeki kompozisyonun ise galaksi sistemini simgelediği iddia edilmiştir.[5]