از آثار تاریخی در بروجرد مسجد سلطانی (امام) است، در مرکز شهر و در کنار راسته بازار که یکی از ارزشمندترین بناها به شمار میرود. صحن این بنا به طول و عرض 47× 61 مترمربع و در وسط آن حوض بزرگی قرار دارد. طرح و نقشه این مسجد با مسجد شاه (امام) تهران و قزوین شبیه به هم و در یک دوره بنا شده است. لحاظ فرم معماری از نوع مساجد چهار ایوانی است. مسجد با بیش از ۷۰۰۰ مترمربع وسعت، بزرگترین مسجد تاریخی غرب ایران است. مسجد دارای سه درگاه است، درگاه شمالی آن به طرف خیابان جعفری، دارای طاق و مقرنسهای بسیار زیباست که با کاشی خشت هفت رنگ به سبک دوره قاجاری تزیین و در میان آن نام فتحعلیشاه قاجار (50- 1212ق) نقش بسته است. راه ورودی غربی آن به سمت بازار دواتگران و به خیابان صفا راه دارد، شبستان جنوبی زیرگنبد اصلی با بلندای طاق 17.5 متر و حاشیه آن با کاشیهای سیاه و قهوهای تزیین و محراب این شبستان گچبری شده است. ایوان شمالی مسجد 17 متر بلندی و حاشیه آن با کاشی معرق تزیین شده که در نوع خود از کاشیهای بینظیر قاجاریه به شمار میآید. مسجد امام دارای ارسیهای مشبک و زیبای که در آن 61 حجره وجود دارد. این بنا در دوره قاجاریه (فتحعلیشاه قاجار) روی ویرانههای یک مسجد بسیار قدیمی بناشده و به شماره 394 در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده است. بروجرد دارای دو مسجد جامع عتیق و حدیث بوده که جامع عتیق مسجد جامع کنونی است و پیش از اسلام آتشکده بوده است. مسجد جامع حدیث به احتمال در محل مسجد سلطانی قرار داشته است. در دوره زندیه بنای مسجد جامع حدیث تخریب و مسجد جدیدی بر روی آن پایه گذاری شد که در زمان فتحعلی شاه قاجار به پایان رسید و به همین دلیل نام سلطانی بر آن نهاده شد. بنابر کتیبه ایوان غربی، دو ایوان غربی و شرقی مسجد سال ۱۲۰۹ق تکمیل شدهاند. مهمترین بخش های مسجد عبارتند؛ گنبدخانه، شبستان جنوب غربی، شبستان جنوب شرقی، شبستان شمال غربی، شبستان شمال شرقی، شبستان زمستانی در زیر شبستان جنوب غربی، حجرههای فوقانی محل اسکان و تحصیل طلاب علوم دینی، برفانداز، قاضی شرف و شبستان جدید غربی که با عنوان مصلای بروجرد ساخته شده و دارای دو طبقه است. مسجد دارای چهار طاق و ایوان بزرگ در چهارگوشه است. حیاط بزرگ مسجد دارای ابعاد ۶۱ در ۴۷ متر و حوض بزرگی در وسط آن قرار دارد. مسجد دارای سه درب که درب غربی به خیابان صفا، درب شمالی به خیابان جعفری و درب شرقی به بازار دواتگرها باز میشود. در ایوان غربی این مسجد کتیبهای قرار دارد که بیان میدارد فتحعلی شاه مالیات خبازان این شهر را بخشیده است. در زمین لرزه فروردین ۱۳۸۵ خسارت زیادی دید و بخشهای زیادی از ایوان های جنوبی و شمالی آن فرو ریخت.