پلان مسجد جامع ورامین مستطیلی به ابعاد حدود 66 متر در 43 متر است.امروزه مسجد جامع ورامین در وسط میدان شهری قرار دارد. مسجد جامع ورامین دارای پلان مستطیل شکل است و بنای دیگری به آن متصل نشده است. مسجد جامع ورامین سه دیوار بیرونی نمای طراحی شده دارند، اما جبهه جنوبی نه. مسجد جامع ورامین دارای پلان چهار ایوانی است و شامل ورودی در شمال، شبستان در جنوب، ایوان در شرق و غرب است. محمد کریم پیرنیا بنا را در زمره سبک معماری آذری قرار می دهد. سردر مسجد جامع ورامین بلند و کشیده است، مانند سایر بناهای ایلخانی و با کاشی های پیچیده تزئین شده است. گنبد مسجد جامع ورامین اتاقی مربع شکل به ابعاد 10.5 در 10.5 متر است که به شکل هشت ضلعی و سپس شش ضلعی و در نهایت گنبدی به کمک قیچی ها بالا می رود. گنبد، دیوارها، حتی قیچی ها با آجر، کاشی و گچ تزئین شده است پیرنیا معتقد است که گنبد دارای دو پوسته است و پوسته بالایی از بین رفته و تنها پوسته پایینی آن باقی مانده است. ایوان شرقی که در مقایسه با ورودی اصلی ورودی کمکی است. ایوان غربی اما ورودی ندارد و از دو ردیف ستون تشکیل شده است. این رواق به طور کامل تخریب شده و در جریان مرمت های معاصر بنا بازسازی شده است مسجد جامع ورامین