วัดพระมหาธาตุวรมหาวิหาร ตั้งอยู่ริมถนนราชดำเนิน ตำบลในเมืองมีเนื้อที่ 25 ไร่ 2 งาน วัดพระมหาธาตุเป็นพระอารามหลวงชั้นเอก ชั้นวรมหาวิหาร เดิมชื่อ วัดพระบรมธาตุ ปัจจุบันกรมศิลปากรได้ประกาศจดทะเบียนวัดพระมหาธาตุเป็นโบราณสถาน นับเป็นปูชนียสถานที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของภาคใต้

ตามตำนานกล่าวว่า สร้างเมื่อปี พ.ศ.854 สร้างมามากกว่า 1,500 ปี มีศิลปะการก่อสร้างแบบศรีวิชัย โดยเจ้าชายธนกุมารและพระนางเหมชาลาและบาคู (นักบวช) ชาวลังกา เป็นผู้นำเสด็จพระบรมธาตุมาประดิษฐาน ณ หาดทรายแก้วและสร้างเจดีย์องค์เล็ก ๆ เพื่อเป็นที่หมายไว้

ต่อมาปี พ.ศ. 1093 พระเจ้าศรีธรรมาโศกราช (พระเจ้าจันทรภาณุ) ได้ทำการสร้างเมืองนครศรีธรรมราชขึ้น พร้อมการก่อสร้างเจดีย์ขึ้นใหม่เป็นทรงศาญจิ และในปี พ.ศ. 1770 พระองค์จึงได้รับเอาพระภิกษุจากลังกามาตั้งคณะสงฆ์และบูรณะพระบรมธาตุเจดีย์ให้เป็นไปตามแบบสถาปัตยกรรมทรงลังกา อันเป็นแบบที่ปรากฏอยู่ในปัจจุบันคือ เป็นทรงระฆังคว่ำ หรือโอคว่ำ มีปล้องไฉน 52 ปล้อง รอบพระมหาธาตุมีเจดีย์ 158 องค์ สูงจากฐานถึงยอด 37 วา 2 ศอก ยอดสุดของปล้องไฉนหุ้มทองคำเหลืองอร่าม สูง 6 วา 1 ศอก แผ่เป็นแผ่นหนาเท่าใบลานหุ้มไว้ น้ำหนัก 800 ชั่ง (หรือ 960 กิโลกรัม)

   ภายในวัดพระมหาธาตุฯ วิหารที่มีความสำคัญหลายองค์ประดิษฐานอยู่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พระวิหารหลวงซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมสมัยอยุธยา วิหารสามจอมมีพระพุทธรูป "พระจ้าศรีธรรมโศกราช" ทรงเครื่องอย่างกษัตริย์ วิหารพระมหาภิเนษกรม (พระทรงม้า) ทางขึ้นไปบนลานประทักษิณ วิหารทับเกษตร วิหารเขียน และวิหารโพธิ์ลังกาซึ่งเป็นที่จัดและแสดงโบราณวัตถุ