Bangunan masjid Agung Kediri termasuk salah satu masjid termegah sekaligus masjid terbesar yang ada di kota Kediri. Hal ini sesuai dengan status yang disandangnya sebagai Masjid Agung untuk Kota Kediri, bangunan Masjid ini berdiri sangat kokoh tepat berada di depan alun alun Kediri. Jika dilihat dari kejauhan juga akan terlihat menara masjid yang menjulang tinggi disertai kubah berwarna hijau diatas masjid. Bangunan masjid agung kediri selesai dibangun ketika tahun 2006 silam. Sebanyak tiga lantai yang didalamnya memadukan berbagai desain masjid-masjid di dunia tanpa harus meninggalkan identitas asli masjid Nusantara.
Pada Masjid agung Kediri telah dilengkapi juga dengan lantai basemen sebagai area pendukung tempat wudhu, dan kamar mandi maupun tempat parkir untuk jamaah yang berkunjung. Lantai dasar pada masjid ini juga merupakan ruang serbaguna dan sekarang biasa dipakai dalam moment keagamaan. Pada ruangan ini juga biasa dilakukan prosesi ijab qobul dan acara pernikahan. Sementara untuk ruang sholatnya telah ditempatkan pada lantai dua dan juga di lantai tiga.
Menara sebagai pelengkap masjid yang berdiri sangat tinggi yang ada di sebelah tenggara masjid juga mampu menambah karakteristik tersendiri pada masjid agung kediri. Ditambah adanya sebuah gedung perpustakaan yang ada di sebelah telatan masjid. Dibangun anak tangga juga yang di tempatkan pada sisi depan masjid menghadap di jalan Raya P. Sudirman untuk akses utama para jamaah yang masuk ke dalam ruang utama masjid.
Sederetan pilar yang terbuat dari beton yang berukuran besar dan sangat tinggi juga telah mendominasi tampilan luar masjid agung kediri. Pilar-pilar seperti ini telah dikenal sebagai ciri khas bangunan yang bergaya Eropa. Sementara ciri khas bangunan masjid Nusantara yang masih melekat dalam bangunan masjid ini ialah struktur atap masjid yang masih berupa atap Joglo yang bersusun tiga.
Pada tiga tumpukan bagian atap masjid tersebut tidak dirancang secara sejajar satu dengan yang lainnya namun bersilangan antara satu dengan lainnya. Sehingga akan menghasilkan atap masjid berdenah layaknya bintang delapan jika dilihat dari udara. Desain atap tumpang yang bersilangan seperti ini bisa dijumpai jugapada Masjid Said Naum yang berlokasi di Jakarta Pusat. Bentuk segi delapan juga telah dikenal sebagai sebuah simbol dunia Islam. Dan juga menjadi arah mata angin sebanyak delapan yang mengisyaratkan jika agama Islam menebarkan rahmat untuk seluruh alam.
Pada puncak tertinggi atap bangunan Masjid telah dilengkapi oleh sebuah kubah ang dicat warna hijau. Bangunan kubah adalah salah satu simbol universal dalam bangunan Masjid. Pada masjid agung Kediri telah memilih jenis kubah masjid dari bahan enamel. Kubah Masjid Enamel merupakan jenis kubah yang terbuat dari bahan plat baja ringan yang menggunakan ketebalan tidak sama dan bisa disesuaikan terhadap kebutuhan dan keinginan pemesannya.
Ciri yang sangat mencolok pada jenis kubah ini adalah memiliki warna yang lebih cerah dibandingkan dengan kubah jenis lainnya. Kubah ini juga memiliki struktur sangat ringan jadi sangat cocok digunakan bagi setiap bentuk masjid karena tak akan memberi beban berat tambahan untuk bangunan masjid tersebut. Kubah ini juga mempunyai banyak variasi desain yang bisa ditambahkan dengan aplikasi warna apa saja pada setiap detail bangunan kubahnya. Berbagai pilihan warna juga semakin menambah keindahan kubah yang memperlihatkan bangunan kubah masjid tersebut mempunyai ciri khas tersendiri sehingga berbeda dengan jenis kubah lainnya.
Sedangkan pilar-pilar besar di masjid tersebut akan mengingatkan pada desain pilar pada Masjid Agung Pati rancangan Prof. Muhammad Nu’man. Bangunan pilar pilar yang bentuknya nyaris menyamai pilar di Masjid luar negri The Foundation of Islamic Center of Thailand. Masjid-masjid tersebut telah dibangun lebih dulu disbanding dengan Masjid Agung Kediri.