台北清真寺融合鄂图曼土耳其帝国与波斯清真寺建筑特色，并参照伊斯兰教法规定，建物外观包括圆顶、栱廊以及唤拜尖塔之造型，在建筑内容则包含入口门厅、礼拜大殿、两翼迴廊、办公室、图书室、洗淨水房及庭园、围篱等。建物主结构为钢筋水泥，拱门门楣与外牆有马赛克图案装饰，主建物左右两侧高耸的邦克楼(唤拜塔楼)，外型优美朴实，也是台北清真寺的特色。建筑设计是出于已故的知名建筑师杨卓成，擅长使用钢筋溷凝土材料表现中国北方宫殿建筑的特色，其历久不衰的建筑作品，还包括中正纪念堂、国家音乐厅、国家戏剧院、臺北圆山大饭店和先总统蒋公的慈湖陵寝。
台北清真寺礼拜大殿跨距空间室内高达15公尺，跨距也达15公尺，因中央无任何樑柱支撑，视觉非常壮观。伊斯兰教建筑不使用动物图腾，多运用文字、植物或几何纹样作为装饰艺术，让建筑凸显高雅清静之姿。大殿内铺设友邦国王赠送之手工波斯羊毛地毯与悬挂宫廷吊灯，其中有些宫廷吊灯等古物已由清真寺收藏保存。大殿中央远方的拱门，则是指示礼拜方向的「马蹄形拱龛」。
又称为宣礼塔、邦克楼，每座清真寺至少都会有一座唤拜塔，其主要功用在于提醒穆斯林放下手边的工作准备朝拜，早期无广播设备，因此需建高塔以方便唤拜声远播。台北清真寺唤拜尖塔共有2座，以钢筋溷凝土建成，高度约20馀公尺，成为臺北市着名地标之一。
由于伊斯兰教禁止偶像崇拜，建筑装饰多使用文字、植物或几何图形，因此台北清真寺外牆、拱门门楣等处，均使用大量的马赛克磁砖拼贴装饰，让清真寺更添高雅质感。
世界各地清真寺建筑大多都有马蹄形拱的建筑设计，其源自西元1453年鄂图曼土耳其帝国崛起，征服君士坦丁堡并改名为伊斯坦堡后，鄂图曼建筑开始受到欧洲文明的拜占庭建筑(Byzantine architecture)影响，并融入鄂图曼人既有的伊斯兰建筑风格，加入伊斯兰书法、植物花纹及拱顶、高塔等等建筑设计，台北清真寺的马蹄形拱出现在入口门廊、两侧走廊和礼拜大殿，是清真寺建筑特色之一。
台北清真寺一年一度最重要的开斋节，是斋月结束后的节日，穆斯林为敬畏真主和服从真主命令而守斋戒，开斋节的最核心的庆祝仪式是全体穆斯林参加大会礼，以最大集体的方式虔诚崇拜真主。