Masjid ini sering disebut sebagai Taj Mahalnya Provinsi Riau. Bila kita amati arsitektural masjid Agung An-Nur memang memiliki beberapa kesamaan dengan Taj Mahal, terutama dengan kolam yang ada di depan masjid. Arsitektur Masjid ini dirancang oleh Ir. Roseno dengan ukuran 50 x 50 m yang terletak dalam satu pekarangan yang luasnya 400 x 200 m. Kapasitas masjid dapat menampung sekitar 4.500 orang jamaah.
Bangunan masjid terdiri dari dua tingkat. Tingkat atas digunakan untuk shalat, dan tingkat bawah untuk kantor dan ruang pertemuan. Selain itu di lantai bawah masjid juga terdapat sekretariat masjid, remaja masjid, dan kelas tempat pendidikan Islam.
Masjid ini mempunyai tiga buah tangga, 1 buah tangga di bagian muka, yang dilengkapi eskalator dan 2 buah tangga di bagian samping. Di bagian atas terdiri dari 13 buah pintu dan bagian bawah terdiri dari 4 buah pintu dan mempunyai kamar-kamar yang besar dan sebuah aula.
Dilihat dari sisi bangunannya, masjid mempunyai satu kubah besar dan empat kubah kecil yang berbentuk kubah khas melayu, yaitu menyerupai gasing terbalik dengan warna hijau. Warna kubah tersebut selain mengingatkan pada kubah Masjid Nabawi di Madinah juga salah satu warna dalam adat Riau yang terdiri dari warna hijau, kuning dan merah.
Menara masjid terdiri dari empat menara yang dibangun pada empat penjuru sudut masjid melambangkan empat sahabat Rasulullah yang mengawali perjuangan pengembangan Islam. Relung jendela mengambil referensi dari Masjid Nabawi Madinah, sedangkan salud tiang mengambil referensi Masjidil Haram Mekah. Tulisan kaligrafi yang terdapat dalam ruangan masjid ini ditulis oleh seorang kaligrafer bernama Azhari Nur dari Jakarta yang dibuat pada tahun 1970.
Masjid juga dilengkap fasilitas pendidikan mulai dari taman bermain anak anak, TK, SD, SMP & SMA. Perpustakaan nya pun cukup lengkap. Selain itu, masjid memiliki Radio Penyiaran Komunitas bernama LPK An-Nur FM dengan frekuensi 107.7 MHz.
Di halaman masjid Agung An-Nur Riau merupakan lapangan luas dengan taman dan hamparan hijau. Di taman ini terdapat pula pohon kurma yang dibudidayakan ditanam di sekitar masjid dan berhasil berbuah walaupun masih terhitung jarang. Seperti yang diketahui, kurma memang susah hidup kalau bukan di tanah Arab apalagi berbuah.
