Die Blaue Moschee ist in den unteren Ebenen und an jedem Pier mit mehr als 20.000 handgefertigten Keramikfliesen ausgekleidet, die in Iznik (dem alten Nicäa) in mehr als fünfzig verschiedenen Tulpendesigns hergestellt wurden. Die Fliesen auf den unteren Ebenen sind traditionell im Design, während auf der Galerieebene ihr Design mit Darstellungen von Blumen, Früchten und Zypressen extravagant wird. Die oberen Ebenen des Innenraums sind von blauer Farbe dominiert. Mehr als 200 Buntglasfenster mit aufwändigem Design lassen natürliches Licht zu. Heute wird die Beleuchtung unterstützt von Kronleuchtern. Auf den Kronleuchtern befinden sich Straußeneier, die dazu gedacht waren, Spinnweben in der Moschee zu vermeiden. Zu den Verzierungen gehören Verse aus dem Koran, viele davon von Seyyid Kasim Gubari, der als der größte Kalligraph seiner Zeit gilt. Die Böden sind mit Teppichen bedeckt, die von den Gläubigen gespendet werden und regelmäßig bei Abnutzung ausgetauscht werden. Die vielen Fenster vermitteln einen großzügigen Eindruck. Die Flügel auf Bodenhöhe sind mit opus sectile verziert. Jede Exedra hat fünf Fenster, von denen einige blind sind. Jede Halbkuppel hat 14 Fenster und die zentrale Kuppel 28 (vier davon sind blind). Das farbige Glas für die Fenster war ein Geschenk der Signoria von Venedig an den Sultan. Die meisten dieser farbigen Fenster wurden inzwischen durch moderne Versionen mit oft geringem künstlerischen Wert ersetzt.

Das wichtigste Element im Inneren der Moschee ist die Mihrab, die aus fein geschnitztem und skulpturalem Marmor besteht, mit einer Stalaktitennische und einer doppelten Beschriftungstafel darüber. Die angrenzenden Wände sind mit Keramikfliesen ummantelt. Rechts neben der Mihrab steht der reich verzierte Minber oder die Kanzel, auf der der Imam steht, wenn er seine Predigt zur Mittagszeit des Gebets am Freitag oder an Feiertagen hält. Die Blaue Moschee ist so konzipiert, dass jeder in der Moschee den Imam sehen und hören kann.

Die königliche Loge der Blauen Moschee befindet sich an der südöstlichen Ecke. Sie besteht aus einer Plattform, einer Loggia und zwei kleinen Ruheräumen. Diese Ruheräume wurden während der Unterdrückung des rebellischen Janitscharenkorps 1826 zum Sitz des Großwesirs. Es gibt einen Zugang zur königlichen Loge von der südöstlichen oberen Galerie der Moschee aus. Die königliche Loge (hünkâr mahfil) wird von zehn Marmorsäulen getragen. Sie hat ihre eigene Mihrab, die früher mit einer Jade-Rose und Gold und mit hundert Koranen auf einem eingelegten und vergoldeten Rednerpult verziert war.

Die großen Tafeln an den Wänden sind mit den Namen der Kalifen und Versen aus dem Koran beschriftet. Sie stammen ursprünglich vom großen Kalligrafen Seyyid Kasim Gubari aus dem 17. Jahrhundert von Diyarbakir, wurden aber wiederholt restauriert.

Die Fassade des geräumigen Vorplatzes der Blauen Moschee wurde in gleicher Weise wie die Fassade der Süleymaniye Moschee gebaut, mit Ausnahme der Ergänzung der Türmchen an den Eckkuppeln. Der Hof ist etwa so groß wie die Blaue Moschee selbst und ist von einer durchgehenden gewölbten Arkade (Revak) umgeben. Er verfügt auf beiden Seiten über Waschgelegenheiten. Das monumentale, aber schmale Tor zum Innenhof hebt sich architektonisch von der Arkade ab. Die Halbkuppel der Blauen Moschee hat eine feine Stalaktitstruktur, gekrönt von einer kleinen gerippten Kuppel auf einem hohen Tholobat. Die historische Blaue Moschee Grundschule (Sibyan Mektebi) dient heute als Informationszentrum über die Blaue Moschee. Hier bietet sich den Besuchern eine kostenlose Orientierungspräsentation über die Blaue Moschee und den Islam im Allgemeinen.

Im oberen Teil des Hofeingangs auf der Westseite hängt eine schwere Eisenkette. Nur der Sultan durfte zu Pferd in den Hof der Moschee eintreten. Die Kette wurde so platziert, so dass der Sultan bei jedem Betreten des Platzes den Kopf senken musste, um nicht getroffen zu werden. Dies war eine symbolische Geste, um die Demut des Herrschers gegenüber dem Göttlichen zu gewährleisten.

Die Blaue Moschee ist die erste der beiden Moscheen in der Türkei mit sechs Minaretten, die zweite ist die Sabanci Moschee in Adana. Als die Anzahl der Blaue Moschee Minarette enthüllt wurde, wurde der Sultan dafür kritisiert, dass er anmaßend war, da dies die gleiche Anzahl von Minaretten war wie in der heiligen Moschee in Mekka. Er überwand dieses Problem, indem er ein siebtes Minarett in der Mekka-Moschee anordnete.

Die Blaue Moschee hat an ihren Ecken vier Minarette. Jedes dieser geriffelten, bleistiftförmigen Minarette hat drei Balkone (Serefe genannt) mit Stalaktitenkonsolen, während die beiden anderen am Ende des Vorplatzes nur zwei Balkone haben. Der Muezzin musste fünfmal täglich eine schmale Wendeltreppe hinaufsteigen, um den Gebetsruf zu verkünden.

Heute wird ein Lautsprechersystem verwendet und der Ruf ist in der gesamten Altstadt zu hören. Große Menschenmassen von Türken und Touristen versammeln sich bei Sonnenuntergang im Park gegenüber der Moschee, um den Aufruf zum Abendgebet zu hören, wenn die Sonne untergeht und die Blaue Moschee durch farbige Scheinwerfer brillant beleuchtet wird.

Die Blaue Moschee Gebäudewände wurden aus Formstein gebaut, der auf dem Seeweg nach Ahirkapi transportiert und von dort mit Pferdewagen zur Baustelle gebracht wurde.

Weißer Marmor kam von der Insel Marmara, roter Porphyrstein aus Anatolien, Blei zur Abdeckung der Kuppeln von Üsküp ve Sidre Kapsa und das Holz aus Eregli, Izmit, Karasu, Üsküdar, Rumeli und den Samanli.

Für die Säulen der Moschee wurden Marmor, Granit und Porphyr verwendet.

Die oberen Teile der Moschee sind in geometrischen Bändern und organischen Medaillons aus leuchtendem Rot und Blau bemalt, aber vieles davon ist nicht mehr im Originalzustand.
Vielmehr erhebt sich die sorgfältige Choreographie von mehr als 20.000 Iznik-Fliesen aus den Mittelteilen der Moschee und verblüfft den Besucher mit ihren leuchtenden Blau-, Grün- und Türkistönen und verleiht der Moschee ihren beliebten Beinamen "Blaue Moschee".

Beim Restaurierungsprojekt 2014 wurden alle Fliesen aufgezählt und die tatsächliche Anzahl wurde mit 23 000 Stück Fliesen dokumentiert.

Die Blaue Moschee zeigt traditionelle Motive auf den Fliesen wie Zypressen, Tulpen, Rosen und Früchte, die an Visionen eines großzügigen Paradieses erinnern. Die üppige Verwendung von Fliesendekoration im Innenraum war eine Premiere in der kaiserlichen osmanischen Moscheebaukunst. Die Intensität der Fliesen wird durch das Spiel des natürlichen Lichts von mehr als 200 Fenstern betont, die die Trommeln der zentralen Kuppel, jede der Halbkuppeln und die Seitenwände durchdringen. Diese Fenster enthielten ursprünglich venezianische Glasmalerei.