วิหารพระมงคลบพิตร ตั้งอยู่ทางด้านทิศใต้ของวัดพระศรีสรรเพชญ์ ใช้เส้นทางเดียวกับทางไปคุ้มขุนแผน วิหารพระมงคลบพิตร จะอยู่ถัดไปไม่ไกลนัก พระมงคลบพิตร เป็นพระพุทธรูปบุสัมฤทธิ์ปางมารวิชัย มีขนาดหน้าตักกว้าง ๙.๕๕ เมตรและสูง ๑๒.๔๕ เมตร นับเป็นพระพุทธรูปขนาดใหญ่องค์หนึ่ง ในประเทศไทย ไม่มีหลักฐานแน่ชัดว่าสร้างในสมัยใด สันนิษฐานว่าสร้างใน สมัยกรุงศรีอยุธยาตอนต้นระหว่างปี พ.ศ.๑๙๙๑–๒๑๔๕ สมเด็จพระเจ้าทรงธรรมโปรดเกล้าฯ ให้ย้ายจากทิศตะวันออก นอกพระราชวังมาไว้ทางด้านทิศตะวันตก ที่ประดิษฐานอยู่ในปัจจุบัน และโปรดเกล้าฯ ให้ก่อมณฑปสวมไว้
ในสมัยสมเด็จพระเจ้าเสือ เมื่อปีพ.ศ.๒๒๔๙ อสนีบาตตกลงมาต้อง ยอดมณฑปพระมงคลบพิตร เกิดไฟไหม้ทำให้ส่วนบนขององค์พระมงคลบพิตร เสียหายจึงโปรดเกล้าฯ ให้ซ่อมแซมใหม่ แปลงหลังคายอดมณฑป เป็นมหาวิหารและต่อพระเศียรพระมงคลบพิตร ในสมัยสมเด็จพระเจ้าบรมโกศ (พ.ศ.๒๒๘๕–๒๒๘๖) ในคราวเสียกรุงศรีอยุธยาครั้งที่ ๒ พ.ศ.๒๓๑๐ วิหารพระมงคลบพิตร ถูกข้าศึกเผาเครื่องบนโทรมลงมา ต้องพระเมาฬีและพระกรขวา ของพระมงคลบพิตรหัก รัชกาลที่ ๕ โปรดเกล้าฯ ให้การปฏิสังขรณ์ใหม่ สำหรับบริเวณข้างวิหารพระมงคลบพิตร ทางด้านทิศตะวันออก แต่เดิมเป็นสนามหลวง ใช้เป็นที่สำหรับสร้าง พระเมรุพระบรมศพของพระมหากษัตริย์ และเจ้านายเช่นเดียวกับท้องสนามหลวงของกรุงเทพฯ