گنبد تاریخی سلطانیه، بزرگترین گنبد آجری جهان، به دستور سلطان محمد خدابنده (الجایتو) در سال 1302 تا 1312 میلادی در پایتخت ایلخانیان، شهر سلطانیه، ساخته شد. این آرامگاه شاهکار معماری ایرانی و اسلامی است که به شیوه ی معماری آذری ساخته شده است و نخستین بنایى است که تحول معمارى از دوران سلجوقى به معمارى دوران ایلخانى را به وضوح نشان مى‏ دهد. آجر عمده ترین مصالح بکار رفته در سازه ی این بنا است.

پلان بنا در طبقه ی همکف و طبقه ی اول همراه با فضاهای اطرافِ گنبد تقریباً مستطیل شکل است. بقیه ی مجموعه در طبقه ی دوم و سوم دارای پلان هشت ضلعی است که گنبد نیم کره ای روی این هشت ضلعی قرار دارد. هشت مناره در زوایای اضلاع هشت ضلعی در طبقه ی سوم (پشت بام) گنبدخانه ساخته شده است. ساختمان هشت در، هشت ایوان و هشت مناره دارد و دارای سه بخش گنبدخانه، تربت خانه و سرداب است. نورگیر های خارق العاده ی گنبد سلطانیه را از نظر کاربرد به ساعت آفتابی، برای انجام امور مذهبی، تشبیه کرده اند. ابداع گنبد دو پوسته برای اولین بار در تاریخ معماری جهان در این بنا صورت گرفته است.

گنبد آجری سلطانیه پس از کلیسای سانتاماریا دلفیوره ی فلورانس و مسجد ایاصوفیه ی استانبول از نظر ارتفاع سومین گنبد مرتفع جهان به شمار می رود. پوسته ی بیرونی گنبد دارای کاشی های آبی رنگ فیروزه ای و لاجوردی است که  به شیوه ی معرق کاری کار شده است. گنبد سلطانیه دو لایه است و تزیینات بسیار غنی دارد. تزیینات به کار رفته دراین بنا شامل انواع کاشی کاری، نقاشی روی گچ، آجرکاری مشبک، تزیینات سنگی و چوبی، مقرنس کاری گچی و آجری و کتیبه هایی با مضمون آیات قرآن و احادیث است.

بخش اعظمي از تزئينات داخلي گنبد سلطانيه را گچ‌بري‌هايي تشكيل مي‌دهد كه هفتصد سال است سقف ايوان‌هاي داخلي را مفروش كرده است. نكته جالب در تنوع تزئينات و نقوش هر ايوان نسبت ايوان ديگر است. دقت در تركيب خطوط و نقوش گاه باعث شگفتي و كشف نگارش اسماء خاص است. استفاده از تركيبات رنگ قرمز (اخرايي) در تزئينات گچ بري بناهاي ايراني در انحصار گنبد سلطانيه است. رنگ لاجورد در نقاشي هاي روي گچ هاي سلطانيه نشانگر راههاي آسماني و تعالي به سمت بالا و تداعي گر آسماني در زمين است. از ديگر نكات جالب استفاده از خط – نقاشي بر سطح گچ به خصوص در كتيبه هاي بسيار زيباي ثلث و كوفي مي باشد كه مزين به آيات قرآن است. یکی از قسمتهای اصلی گنبد تربتخانه است راويان مي گويند چون سلطان محمد در انتقال پيكر حضرت علي (ع) به ايران با مشكل مواجه شد با آوردن تربت نجف و تبرك مصالح اقدام به بنا نهادن بخشي به نام تربتخانه نمود كه محلي براي عبادت و نيايش بوده است.