ตั้งอยู่ส่วนกลางของวัดพระศรีรัตนศาสดาราม มีกำแพงแก้วล้อมรอบ มีซุ้มประดิษฐานเสมาทั้ง ๔ มุมและตอนกลางของกำแพงอีก ๔ ซุ้ม รวม ๘ ซุ้ม พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราชโปรดเกล้า ฯ ให้สร้างขึ้นใน พ.ศ. ๒๓๒๖ เพื่อประดิษฐานพระพุทธมหามณีรัตนปฏิมากร (แก้วมรกต) ที่พระองค์ทรงอัญเชิญมาจากเวียงจันทร์ ตั้งแต่ พ.ศ. ๒๓๒๒ ในการสร้างพระอุโบสถหลังนี้ใช้เวลา ๓ ปี สำเร็จเรียบร้อยลงใน พ.ศ. ๒๓๒๘

            ต่อมาเมื่อประมาณ พ.ศ. ได้เกิดเพลิงไหม้บุษบกทรงพระแก้วมรกตซึ่งโปรดเกล้า ฯ ให้ซ่อมขึ้นใหม่ให้ทันฉลองวัดพระศรีรัตนศาสดารามในปลายรัชกาล (รอยไฟไหม้ครั้งนี้ยังปราฏให้เห็นที่ไม้แกนของบุษบก เมื่อมีการซ่อมครั้งใหญ่หลังฉลองกรุงรัตนโกสินทร์ ๒๐๐ ปี พ.ศ. ๒๕๒๕)

            หลักฐานการก่อสร้างและรายละเอียดทางสถาปัตยกรรม ของพระอุโบสถในรัชสมัยนี้ไม่ชัดเจนนัก นอกจากบ่งไว้ว่า ฝาผนังรอบนอกเป็นลายรดน้ำปิดทองรูปกระหนกเครือแย่งทรงข้าวบิณฑ์ดอกใน บนพื้นสีชาด ฝาผนังด้านในเหนือประตูด้านสกัดเป็นภาพเรื่องมารวิชัยและเรื่องไตรภูมิ ส่วนฝาผนังด้านยาวเขียนภาพเทพชุมนุมตามแบบที่สืบเนื่องมาจากสมัยอยุธยา ฝาผนังระหว่างหน้าต่างเขียนภาพเรื่องปฐมสมโพธิ หลังคามุงด้วยกระเบื้องเคลือบ

            พระทวารกลาง เป็นพระทวารใหญ่สูง ๘ ศอกคืบ กว้าง ๔ ศอกคืบ ตัวบานเป็นบานประดับมุกลายช่องกลม ส่วนพระทวารข้างเป็นทวารรองสูง ๗ ศอก กว้าง ๓ ศอก ๑ คืบ ๑๐ นิ้ว ตัวบานเป็นบานประดับมุกกลายเต็ม ซึ่งบานพระทวารทั้ง ๒ แห่งนี้ สมเด็จ ฯ เจ้าฟ้ากรมพระยานริศรานุวัดติวงศ์ประทานความเห็นว่า “เป็นฝีมือที่น่าชมยิ่ง ตั้งใจทำแข่งกับบานที่ทำครั้งแผ่นดินพระเจ้าบรมโกษฐ์ ซึ่งอยู่ที่วิหารยอด”

            สมัยรัชกาลที่ ๒ ไม่ปรากฏหลักฐานการบูรณะหรือปฏิสังขรณ์พระอุโบสถแต่อย่างใด อาจจะเนื่องจากพระอุโบสถได้สร้างเสร็จในระยะไม่นานนักและยังไม่มีการชำรุดทรุดโทรม

            สมัยรัชกาลที่ ๓ หลังจากที่พระอุโบสถได้สร้างมาแล้วประมาณ ๕๐ ปี คงจะมีการชำรุดเสียหายเกิดขึ้น พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวจึงได้โปรดเกล้า ฯ ให้มีการบูรณะปฏิสังขรณ์ขึ้นใน พ.ศ. ๒๓๗๔ โดยมีพระเจ้าน้องยาเธอ กรมหมื่นศรีสุเทพ และพระเจ้าน้องยาเธอ กรมหมื่นไกรสรวิชิต เป็นผู้อำนวยการซ่อม การบูรณะปฏิสังขรณ์ในครั้งนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงในด้านการตกแต่งทั้งภายใน และภายนอกพระอุโบสถ ดังรายละเอียดต่อไปนี้

ภาพนอกพระอุโบสถ
            โปรดเกล้า ฯ ให้เปลี่ยนตัวไม้เครื่องบนใหม่และเปลี่ยนกระเบื้องมุงหลังคาเป็นกระเบื้องดินเผาเคลือบสี โดยมีพื้นหลังคาสีน้ำเงิน มีลวดสีเหลืองและมีเชิงเป็นสีแดง กระเบื้องเหล่านี้ผลิตขึ้นในประเทศไทยเป็นครั้งแรก

            ผนังด้านนอกซ่อมแปลงจากลายรดน้ำพุ้มข้าวบิณฑ์ พื้นชาดเป็นลายกกระหนกก้านแย่งทรงข้าวบิณฑ์ดอกใน ทำด้วยดินเผาปิดทองประดับกระจกสีเหลือง ส่วนที่ฐานปัทม์ตั้งรูปครุฑยุดนาคทรงเครื่องรูปสังวาล จำนวน ๑๑๒ ตัวโดยรอบ ตอนล่างบุกระเบื้องเคลือบเขียนลายต้นไม้ดอกไม้แบบจีน กระเบื้องเหล่านี้ล้วนสั่งมาจากเมืองจีนทั้งสิ้น

            เสาหานและเสานางเรียงรอบพระอุโบสถประดับกระจกเป็นดอกสี่กลีบ ที่ครีบเสาปั้นปูนเป็นลายรักร้อยปิดทองประดับกระจกเป็นกระหนกกาบพรหมศร ส่วนที่เสาหานเป็นเสาเหลี่ยมย่อมุมไม้สิบสอง ทำเป็นฐานปัทม์ทรงเครื่อง ที่หน้ากระดานฐานปัทม์ประดับกระเบื้องเคลือบเขียนลายดอกไม้จีนรูปผูกเป็นก้านแย่งขบวนไทย

            บานพระบัญชรด้านนอก โปรดเกล้า ฯ ให้ประดับมุกแกมเบื้อเจือกระจก เป็นรูปกระหนกก้านแย่งดอกในทรงข้าวบิณฑ์ ในผนังช่องกบเขียนลายทองเป็นรูปเทวดาถือพระขรรค์มีต้นไม้เทศลายกำมะลอ เพดานพระบัญชรซึ่งแต่เดิมเป็นพื้นชาดปิดทองลายก้านแย่งดอกสี่กลีบ ให้เปลี่ยนเป็นประดับกระจกสีขาวลายแบบเดิม ส่วนบานพระบัญชรด้านใน โปรดเกล้า ฯ ให้เขียนลายรดน้ำปิดทองเป็นลายก้านแย่งประจำยาม ทรงข้าวบิณฑ์ดอกในบนพื้นสีชาด ผนังกบด้านในเขียนต้นไม้เทศสีขาว นอกจากนั้นยังโปรดเกล้า ฯ ให้ถักลวดทองเป็นตาข่ายติดที่ช่องพระบัญชรโดยรอบ

            ผนังกบทั้งซ้ายขวาของพระทวารทั้ง ๖ บาน เขียนรูปจีนลายกำมะลอเป็นรูปเซี่ยวกางใส่เกราะ ถือง้าว ยืนยกเท้าเหยียบสิงโต เพดานซุ้มจรนำของพระทวารด้านนอกเขียนลายรดน้ำเครือแย่ง มีดอกจอกใหญ่ ๓ ชั้นอยู่กลาง ดอกจอกเล็กรายรอบ

            บันไดทางขึ้นพระอุโบสถทั้งที่มุขหน้าและมุขหลัง โปรดเกล้า ฯ ให้ประดับกระเบื้องเคลือบเขียนลายที่ขั้นบันได ส่วนที่พื้นบันไดปูด้วยหินเป็นลายบัว

            ส่วนการตกแต่งอื่น ๆ ได้แก่ การนำสิงโตสำริดซึ่งเดิมตั้งอยู่ที่มณฑปมาประดับที่อัฒจันทร์ทางขึ้นพระอุโบสถ อัฒจันทร์ละ ๒ ตัว สิงโตเหล่านี้กล่าวกันว่านำมาจากเมืองบันทายมาศประเทศเขมร ๒ ตัว และไทยได้หล่อเพิ่มขึ้นอีก ๑๐ ตัว ที่เฉลียงมุขหน้าและหลังของพระอุโบสถตั้งกลองมหาเภรี ตรงกับพระทวารทั้งซ้ายและขวาอย่างละคู่ นอกจากนั้นยังโปรดเกล้า ฯ ให้สร้างราวเทียนสูง ๒ ศอก จำนวน ๖๒ เสาเรียงรายรอบฐานปัทม์ของพระอุโบสถ มีทหารจีนเคลือบสีสูง ๓ ศอกถือง้าว ใส่เสื้อเกราะยืนอยู่ริมราวเทียนประจำทั้งสี่มุม

            ด้านทิศตะวันออกของพระอุโบสถ โปรดเกล้า ฯ ให้ตั้งเสาใต้จำนวน ๘ ต้น ทำด้วยหินสูง ๔ ศอก มีฐานหินรองรับ ที่ปลายเสามีแป้นสำหรับตั้งโคมจุดประทีปบูชา ส่วนที่มุขหน้าพระอุโบสถ นอกจากนั้นกระถางเคลือบปลูกบัวและต้นไม้ดอกไม้ และภูเขาจำลองแล้ว ยังตั้งศิลาสลักรูปไกรทองและนางวิมาลาคู่หนึ่ง เจ้าเงาะและนางรจนาคู่หนึ่ง มุขหลังพระอุโบสถมีภูเขาจำลองตั้งรูปฤาษีนั่งบนแท่น รูปหนุมานและนางสุพรรณมัจฉาคู่หนึ่ง พระอุณรุทและนางกินรีคู่หนึ่ง ที่สองข้างประตูกำแพงแก้วทั้งสี่ประตู ตั้งรูปงิ้วศิลาสลักรวม ๘ ตัว

ภายในพระอุโบสถ
            เนื่องด้วยที่ประดิษฐานพระมหามณีรัตนปฏิมากร เดิมตั้งบุษบกทองคำต่อกับฐานชุกชี และมีพระพุทธรูปฉลองพระองค์ตั้งบังอยู่ จึงโปรดเกล้า ฯ ให้นำไม้ที่สร้างเป็นเบญจารองรับพระโกศพระบรมศพรัชกาลที่ ๒ มาสร้างขึ้นเป็นเบญจาสูง ๓ ชั้น หนุนบุษบกทองคำให้สูงขึ้นดังที่ปรากฏอยู่ทุกวันนี้ ที่ฐานบุษบกโปรดเกล้า ฯ ให้อัญเชิญพระพุทธรูปฉลองพระองค์ประดิษฐานไว้ทั้งสี่มุม ส่วนที่กลางย่อเก็จทำเป็นฐานบัวตั้งพระพุทธรูปปางสมาธิ ๒ องค์ ทางด้านทิศเหลือและทิศตะวันออก และพระพุทธสีหิงค์องค์เดิมตั้งไว้ทางด้านทิศใต้ พระพุทธสีหิงค์องค์จำลองตั้งไว้ด้านทิศตะวันตก พร้อมทั้งประดิษฐานพระพุทธรูปฉลองพระองค์ ถวายพระนามว่าพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกและพระพุทธเลิศหล้าสุราลัย ซึ่งพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัวได้ทรงสร้างขึ้นอุทิศถวายพระอัยกา และพระบรมชนกนาถแทนพระเชษฐบิดรแห่งกรุงศรีอยุธยา ลักษณะเป็นพระพุทธรูปยืนทรงเครื่องต้นอย่างพระเจ้าจักรพรรดิ์ ทำด้วยสัมฤทธิ์หุ้มทองคำ ลงยาราชาวดีประดับด้วยเนาวรัตน์อันมีค่า แล้วบรรจุพระบรมสารีริกธาตุไว้ในพระเมาลีทั้งสองพระองค์

            ผนังภายในโปรดเกล้า ฯ ให้ลบภาพจิตรกรรมฝาผนังด้านยาวออกทั้งหมด และเขียนภาพใหม่ตอนบนซึ่งแต่เดิมเป็นภาพเทพชุมนุมเปลี่ยนเป็นภาพปฐมสมโพธิ ส่วนผนังตอนล่างระหว่างหน้าต่าง ซึ่งแต่เดิมเขียนเรื่องปฐมสมโพธิเปลี่ยนเป็นเรื่องพุทธชาดก ส่วนจิตรกรรมฝาผนังด้านสกัดทั้งสองด้านยังคงไว้เช่นเดิม เชิงผนังใต้หน้าต่างด้านทิศเหนือเขียนภาพริ้วกระบวนพยุหยาตราสถลมารค เชิงผนังด้านทิศใต้เขียนรูปเรือกิ่ง เรือรูปสัตว์ เรืองดั้ง เป็นกระบวนพยุหยาตราสถลมารค เชิงผนังต่อกับพื้นประดับด้วยกระเบื้องเคลือบแบบจีนโดยรอบ ส่วนที่พื้นโปรดเกล้า ฯ ให้ขัดลวยทองเหลืองเป็นเส้นแบบสานเสื่อปูพื้นพระอุโบสถ

            เหนือพระทวารและพระบัญชรโปรดเกล้า ฯ ให้ติดตั้งกระจกเงาขนาดต่าง ๆ บนทับหลังพระทวาร ๆ ละ ๓ บาน และบนทับหลังพระบัญชร ๆ ละ ๓ บาน

            สมัยรัชกาลที่ ๔ การบูรณะและปฏิสังขรณ์พระอุโบสถ ส่วนใหญ่จะเป็นการเสริมในรายละเอียดของการตกแต่งให้งดงามยิ่งขึ้น หรือซ่อมแซมส่วนที่เสียหายได้แก่ บานพระบัญชร ซึ่งแต่เดิมเป็นบานประดับมุกแกมเบื้อ โปรดเกล้า ฯ ให้เปลี่ยนเป็นบานมุกทั้งบาน รูปเซี่ยวกางที่ผนังช่องกบพระทวารและพระบัญชร ซึ่งเดิมเป็นลายเขียนแก้เป็นลายปั้นปิดทองประดับกระจก เปลี่ยนพื้นพระอุโบสถเป็นปูด้วยแผ่นทองเหลืองหนาครึ่งนิ้วเพื่อให้ขัดง่าย และเปลี่ยนกระเบื้องที่เชิงไพทีและเชิงผนังรอบพระอุโบสถ ประดับกระเบื้องลายใหม่ เขียนภาพจิตรกรรมที่ผนังด้านยาวของพระอุโบสถใหม่หมด ยกเว้นแต่ผนังด้านสกัดทั้งสองด้านซึ่งเป็นภาพเรื่องมารผจญและภาพเรื่องไตรภูมิ ฝีมือพระอาจารย์นาคแห่งวัดระฆังโฆสิตาราม

            สมัยรัชกาลที่ ๕ พระอุโบสถเป็นอาคารหลังเดียวที่ยังอยู่สภาพดี จึงมีการบูรณะเป็นส่วนน้อยเช่นปูแผ่นทองเหลืองที่พื้นพระอุโบสถใหม่หมด ซ่อมลายปั้นที่ผนังและเขียนสีลงรักปิดทองภายนอกพระอุโบสถทั้งหมด ประดับศิลาที่ฐานชุกชีและซ่อมแซมช่อฟ้าใบระกา และหลังคาซึ่งค้างอยู่จนเสร็จบริบูรณ์ ถวายเครื่องบูชา เช่น ธรรมาสน์หินอ่อนสีขาว ที่ทำมาจากประเทศอิตาลี ฯลฯ

            สมัยรัชกาลที่ ๖ โปรดเกล้า ฯ ให้ซ่อมเครื่องทองคำในพระอุโบสถคือ บุษบกที่ประดิษฐานพระพุทธมหามณีรัตนปฏิมากร พระพุทธรูปฉลองพระองค์รัชกาลที่ ๑ และรัชกาลที่ ๒ และพระพุทธรูปทรงเครื่องอื่น ๆ ในพระอุโบสถ ซ่อมจิตรกรรมฝาผนังในพระอุโบสถบ้างเล็กน้อย และแก้ไขขั้นบันไดทางขึ้นพระอุโบสถให้เตี้ยลงเพื่อสะดวกแก่การขึ้นลงและปูด้วยหินอ่อน ถวายเครื่องบูชาเช่นเดียวกัน เช่น เชิงเทียนเป็นรูปวชิราวุธ ฯลฯ
สมัยรัชกาลที่ ๗ โปรดเกล้า ฯ ให้เปลี่ยนตัวไม้โครงหลังคาที่ชำรุดเสียหาย เปลี่ยนกระเบื้องที่แตกมุงใหม่ ซ่อมช่อฟ้า ใบระกา หางหงส์ที่ชำรุดเสียหายเปลี่ยนใหม่ พร้อมทั้งลงรักประดับกระจกใหม่ เพดานและไขราทาสีชาด ปิดทองลายฉลุใหม่ ซ่อมซุ้มพระทวาร ซุ้มพระบัญชร ผนังด้านนอกโดยรอบ เสาและคันทวยรวมทั้งบัวปลายเสา ซ่อมประดับมุกบานพระทวาร และบัญชรที่ชำรุดให้ดีเหมือนเดิม ซึ่งการซ่อมครั้งนี้เป็นการเลือกซ่อมเฉพาะส่วนที่สำคัญและชำรุดทรุดโทรม

            สมัยรัชกาลที่ ๘ ไม่ปรากฏหลักฐานการซ่อม

            สมัยรัชกาลปัจจุบัน เป็นการบูรณะปฏิสังขรณ์ใหม่หมด แต่มิได้เปลี่ยนแปลงในหลักการและรายละเอียดใด ๆ ตั้งแต่หลังคา ผนังตลอดจนฐานปัทม์โดยรอบ.