Setelah mengalami banyak renovasi, akhirnya masjid raya bandung sekarang telah dilengkapi dengan pagar tembok yang memiliki tinggi 2 meter memiliki motif sisik ikan. Hal tersebut juga sebagai penanda hiasan khas Priangan. Bangunan atap tumpang bersusun tiga sejak 1850 juga sudah dirubah menjadi sebuah kubah model bawang berkonsep Timur Tengah. Bangunan serambi juga diperluas, sedangkan ruang panjang pada bagian kiri-kanan masjid juga disatukan oleh bangunan induk. Ada dua menara kembar telah menjulang tinggi hingga 81 meter yang menjadi ciri khas paling utama dari masjid raya bandung ini.
Bangunan kubah besar berbentuk setengah bola memiliki diameter hingga 30 meter yang merupakan kubah utama. Guna mengurangi beban, maka bangunan kubah tersebut dibangun menggunakan konstruksi space frame kemudian ditutup oleh material metal yang sudah dipanaskan pada suhu sangat tinggi. Disamping satu kubah utama, pada Masjid Raya Bandung juga dilengkapi dengan dua kubah berukuran lebih kecil setiap kubah memiliki diameter 25 meter.
Kubah ini diletakkan diatas bangunan masjid tambahan. Seperti pada kubah utama, 2 kubah tambahan tersebut juga memakai konstruksi space frame yang ditutup oleh material transparan agar memberi efek cahaya di dalam masjid. Inilah yang akan menambah indahnya kubah masjid raya bandung. Material transparan selain sangat bagus untuk siang hari juga terlihat indah ketika malam hari terkena cahaya lampu dari luar.
Space frame merupakan suatu kontruksi rangka ruang yang memanfaatkan sistem sambungan antara batang. Sehingga batang-batang tersebut akan disambungkan dengan bola baja ataupun ball joint. Jadi, sistem sambungan dari space frame juga akan membentuk bangun segitiga dan joint-joint bola baja. Akan tetapi struktur rangka dari space frame tersebut mudah dipasang, dibentuk serta dibongkar kembali. Membuat pemasangan struktur menjadi lebih cepat.
Berdasar pengalaman, desain yang menggunakan sistem space frame memang lebih efisien jika dibandingkan dengan desain rangka dari baja profil yang membentang lebih panjang. Inilah kenapa sekarang ini banyak bangunan kubah yang menggunakan kontruksi ini. Selain itu, kontruksi ini juga tahan hingga 100 tahun pembangunan.
Sementara untuk bangunan tambahan juga didirikan pada lahan yang sebelumnya adalah ruas jalan Alun-alun bagian barat depan masjid ini. Bangunan tambahan tersebut juga dilengkapi oleh sepasang menara, dengan tinggi 81 meter. Sekarang ini, 2 menara kembar telah mengapit bangunan utama bisa dinaiki oleh pengunjung. Pada lantai paling atas, yakni lantai 19, para pengunjung juga bisa menikmati pemandangan hingga 360 derajat di kota Bandung ini.
Bagian halaman depan masjid juga dirombak. Parkir untuk kendaraan ditempatkan pada basement sedangkan bagian atasnya merupakan taman area publik sebagai tempat masyarakat berkumpul. Itu adalah salah satu usaha pemerintah kota untuk mengembalikan nilai Alun-alun menyerupai dahulu kala. Bangunan ruang bawah tanah sebagai tempat parkir tersebut juga direncanakan untuk menampung pedagang jalanan atau pedagang kaki lima.
Bangunan dalam masjid juga terdapat 2 bagian yakni, ruang dalam sisi depan yang sangat luas serta ruang sholat utama. Ruangan dalam sisi depan masjid tersebut digunakan untuk aula sebagai acara pengajian, pernikahan serta untuk istirahat warga. Ruangan ini juga digunakan sebagai ruangan sholat untuk mereka yang enggan ke ruang sholat bagian utama yang ada di ruang terpisah.
Ruangan Sholat Utama ada di ruang terpisah dengan ruang dalam sisi depan masjid. Di antara kedua ruangan ini dihubungkan oleh jembatan. Dan ada ruang wudlu (disamping ruang wudlu di luar). Ruangan sholat utama tersebut juga mempunyai ruang yang luas serta berlantai dua. Bagian Interior bangunan tambahan tersebut juga dirancang oleh ornamen ukiran Islami yang mengutamakan seni budaya umat Islami tatar Sunda.
