这座历经 600 年历史沧桑的清真古寺，占地 15000 平方米 ，地面建筑二三百间，约三四千平方米。再加上新扩建的寺前新月广场和其它服务、自养设施，古寺新辉，无论是占地面积、建筑规模，还是历史年代，艺术价值等，在整个华北地区来说，都堪称首屈一指。
泊头原称泊镇，靠近古运河。向来是水旱码头，为盐运、粮运要道，交通发达，商贾云集。正因为如此，回族的一些先民们很早就在这里经商、农垦、定居，生息繁衍。
相传元朝末年，丞相脱脱之子率船队运载建筑元大都的建材由南方沿运河北上。当船队行至泊头时，元朝政权已被推翻，押运船队的元朝士兵、工匠等无家可归，便在泊头住了下来，并遵从明政府的命令，指石为姓，姓了汉姓。还与当地穆斯林一起，于明永乐二年 (1404 年 ) ，把运载的石料、木材用于修建清真寺。这座清真寺历经万历年间的修缮、崇祯年间的扩建、清嘉庆二年和光绪二十四年的重修，逐渐形成了今天的宏大规模。
解放前泊头清真寺曾是中共地下组织的秘密活动地点。党领导的清真寺“平民夜校”、“工人夜校”培养了不少民族干部。泊头清真寺有记载的 25 位历任阿訇，大都有爱国爱教的优良传统，著名爱国宗教人士刘品一大阿訇就曾两次在此任职。十一届三中全会后，党的民族、宗教政策得到很好的落实，政府先后拨款 100 多万元，穆斯林群众自发集资 30 多万元，对泊头清真寺进行了维修，清真寺先后被列为全省和全国重点文物保护单位，还被评为全国百座模范清真寺。 2005 年，河北省人民政府拨出 700 万元人民币，对泊头清真寺进行全面维修。我们相信，为时两年的修缮竣工后，这座古老的清真寺将以崭新的面貌出现在中外穆斯林面前。
泊头清真寺始建于明永乐二年 (1404 年 ) ，整体建筑形式是中国传统的宫殿或庙宇式，但严格遵从伊斯兰教不崇拜任何偶像的要求。在寺门、南北讲堂和邦克楼上有“五脊六兽”，但“似兽非兽”、“有眼无珠”，实际上是谷物瓜果的变形。高达 10 米 的单檐歇山清真寺大门加上两侧的便门，八字山墙成扇面状左右伸展。门前立有上马石两方，竖有 1.5 米 高旗杆一柱。加上大门的朱漆铜铆，气氛凝重。
步入清真寺正门便是该寺第一进院落，由南、北义学堂，前门厦与邦克楼合围而成，邦克楼高 20 米 ，石雕斗拱，两层攒尖，上阁下厅，前与大门，后与大殿、望月楼互相辉映，错落有致，凸显了邦克楼的主体位置。穿过邦克楼厅便是第二进院落，中轴线两侧各有配殿 6 间，中有颇具明代建筑特点的花殿阁，亦称屏风门。门高 4 米 ，红柱支撑，雍容华贵、古雅大方，傲然立于石基之上，雕刻艺术水平高超。穿过花殿阁即为第三进院落，这是清真寺最主要的建筑部分，包括大殿、南北讲堂、通向大殿的丹墀，丹墀下通向南北讲堂的汉白玉玉带桥是清真寺建筑中所仅见的。尤其值得提及的是在北讲堂正屋放置着一条长 4 ．3 米 ，宽 0 ．34 米 ，厚 0 ．15 米 的孔雀木茶几，其木虫不蛀，鸟不落，又称白鸟松或恐鸟木。据说，在茶几上放置饭菜鱼肉等，一周不发馊、不变质。相传这件镇寺之宝是明朝万历皇帝赏赐给泊头回族翰林院御使石三畏的，石三畏又转送清真寺保存至今，弥足珍贵。
大殿是清真寺的建筑主体，泊头清真寺大殿宽 29 米 ，长 55 米 ，建筑面积 1593 平方米。建筑形式大体与内地运河两岸的古寺相同，用了卷棚式。包括抱厦在内，分为前卷棚和后卷棚，中间高前后低，巨柱方梁，举凡 81 间，既宽敞又深邃，容纳 1600 人礼拜也不显拥挤。大殿的窖殿更是独具特色，整个窖殿是一砖木结构的六角亭。亭底匾呈方形，砖雕精美。六根笔挺、合抱粗细的立柱支托着六角九层叠障式攒尖藻井，柱屏上同样有透雕装饰。六角亭的第二层四周是玻璃窗，柔和的光线把整个窑殿照亮。从地上仰望藻井，—环扣一环，层层紧扣，一层小一层直到高处，再加上色彩绚丽的几何图案，愈显工艺巧夺天工，建造者匠心独具。据说六角亭九层攒尖藻井没有一根铁钉，全部是硬木卯榫，利用几何学原理勾心斗角建成，历经 600 年的风雨考验仍无断损与倾斜。以六角亭作为望月楼也是不多见的，大概是取上下东西南北六合之意吧 ? 这可以说是在清真寺建筑艺术上体现出的伊斯兰与中国社会逐渐适应。由此也就不难理解在大殿前抱厦悬挂着的 18 方匾额的意义。康熙三十三年六月圣旨，对穆斯林正常宗教活动加以保护，“天下回民各守清真不可违命，勿负朕恩”。孔子第 75 代孙、世袭衍圣公孔祥珂“清真光明”的题匾不足以说明伊儒融通，以儒诠经，宗教和睦吗 ? 著名画家徐悲鸿及夫人廖静文、书法家沈鹏等也都在这里下书画墨，更增强了清真寺的文化内涵和艺术品位。
泊头清真寺大门采用北京故宫午门式样，立有上马石、竖旗杆；在三进院中分设正步石、正冠石、静步石。一座清真寺既有肃穆的宗教氛围，从外及内又有官衙气派，将异质的伊斯兰文化巧妙地融合在中国宫殿建筑形式中，成为中阿文化结合的典范之作。 1963 年，著名建筑学家刘致平教授亲自带人对该寺进行测绘、研究。如今，在党的民族、宗教政策指导下，这座清真寺建筑瑰宝得到很好的维修与保护。更重要的是，它体现了党和政府对民族、宗教工作的重视，进一步加强了民族团结，在实现宗教和睦、构建社会主义和谐社会中，发挥出更大的独特作用。
