В северо-западном отсеке здания располагается крестообразный в плане зал — мечеть. Она перекрыта двойным куполом. Для образования квадратного основания купола здесь впервые в архитектуре Средней Азии, были использованы конструкции с пересекающимися арками. Через проемы шестнадцати окон, устроенных в сплошь покрытом сталактитами куполе, свет ниспадает на лепные украшения ниш и парусов. Главный вход в мечеть в коридоре джульбарс-ханы выделен арочной нишей, украшенной в верхней части ганчевыми сталактитами.