Fatih Câmii ve Külliyesi, Osmanlı Türk mimârî sinin İstanbul da ilk inşâ ettiği ve geliştirdiği âbidevî eserlerindendir.

Külliye 16 adet medrese, darüşşifa (hastane), tabhane (konukevi) imaret (aşevi), kütüphane ve hamam bulunmaktadır. Şehrin yedi tepesinden birinde inşa edilmiştir. 
Merkezde cami olmak üzere bütün binalar simetrik yerleştirildiği külliyede, caminin iki yanında medreseler, bunların önünde bir tarafta tabhane, öteki tarafta darüşşifa, daha ileride bir çarşı ile bir de hamam yer almıştır. Fatih Camii ve Külliyesi bütünü ile günümüze kadar korunamamıştır. Külliyenin içerisindeki yapıların bazıları tamamen kaybolduğu gibi bazılarının arsasına da XIX. yüzyıl sonlarından itibaren yeni binalar yapılarak külliyenin özgün yapısı bozulmuştur.
Cami 1766 depreminde yıkıldıktan sonra onarılarak 1771 de bugünkü halini almıştır.

Fetihten hemen sonra Ortodoks patrikliğine tahsis edilmişken çok harap bir halde olan bu On İki Havâri Kilisesi`nde barınamayan patriğin 1455`te başka bir yere taşınmak istemesi üzerine, Fâtih Sultan Mehmed ona diğer bir kiliseyi bağışlayarak buranın yerini kendi adına yaptıracağı külliyeye tahsis etmiştir. Mart 1463 başlayan inşaat Aralık 1470`de bitmiştir. Fâtih Camii ve Külliyesi`nin mimarı Atik Sinan`dır. Bizanslı ustaları da caminin yapımında çalışmışlardır.

1509 yılında meydana gelen ve 'küçük kıyamet' denilen büyük zelzelede Fâtih Camii kubbesinin hasara uğradığı, hatta sütun başlıklarının parçalandığı ve kubbenin çarpıldığı, külliyenin dârüşşifâ, imaret ve medrese gibi yapılarının da özellikle kubbelerinde büyük zararlar oluşmuştur.

1557 ve 1754 depremlerinde yeniden hasar gören cami onarılmışsa da 1766 depremine dayanamamış, büyük kubbesi tamamen çöktüğü gibi duvarları da tamir edilemeyecek derecede yıkılmıştır. Sultan III. Mustafa, Hâşim Ali Bey`i bina emini tayin ederek önce türbe ve külliye binalarını yaptırmıştır.
Bugünkü Fâtih Camii ilkinden çok farklı olmakla beraber bazı yerlerinde eskisini hatırlatan iz ve kalıntılar mevcuttur. Ayrıca XIX. yüzyıla kadar tek şerefeli olan minarelere bu yüzyıl içinde birer şerefe eklenerek boyları yükseltilmiştir.

Tabhane: Fatih Külliyesi`nin önemli parçalarından olan tabhane, Akdeniz medreseleri tarafındaki Baş Kurşunlu Medresesi`nin ilerisinde inşa edilmiştir. Esasında misafirhane olan bu bina, bir medrese mimarisine sahip olup, tabhane fonksiyonu kalktıktan sonra medrese olarak kullanılmıştır. Mescit mekanının muhtemelen 1766`da yıkılan kubbesi 1956`dan sonra yeniden yapılmıştır. Burada ayrıca külliyenin görevlilerine, tabhanede kalanlara ve medrese öğrencilerine yemek çıkaran aşhane/imaret bulunuyordu. Arazinin yüksek bir yerinde inşa edildiğinden binanın altında ayrıca bir kervansaray inşa edilmiştir.

Cümle kapısının iki tarafında ve üstünde yer alan onaltı satırlık arapça kî tabe, inşâ tarihini göstermektedir. Yazı o devrin meşhur hattatı Ali bin Sofî `nin nefis eseridir. Bu kitâbede ayrıca Fatih Sultân Mehmed`in silsile yoluyla Osman Bey`e kadar olan ecdat isimleri de zikredilmiştir.

Hazire ve Türbeler: Fatih Camii`nin kıble tarafında yer alan haziresinde aralarında sivil, asker, ulema ve meşâyihten ünlü şahsiyetler bulunan pek çok kişi medfundur.