به گزارش ایمنا، در زمان شاه عباس اول این میدان توسعه یافت و فرم و شکل امروزین خود را یافت. برخی از مهمترین ابنیه پیرامونی این میدان، در همین دوره ساخته شد. پس از انتقال پایتخت ایران از اصفهان به شیراز، میدان نقش جهان اهمیت خود را به تدریج از دست داد. در دوره قاجار، این میدان و ابنیه پیرامونی آن رو به تخریب نهاد. با آغاز دوره پهلوی اول تمامی ابنیه اطراف میدان بطور کامل بازسازی شدند. کار مرمت و بازسازی این ابنیه تا امروز بطور مداوم ادامه دارد. ميدان نقش جهان در زمان صفويان در جايی بنا شده است که پيش از آن باغ بزرگی بنام باغ نقش جهان در آن مکان بوده است. درازای ميدان نقش جهان بيش از 500 متر، پهنای آن 165 متر و مساحت آن نزديک به 85 هزار مترمربع است. در زمان شاه عباس اول و جانشينان وی اين ميدان محل بازی چوگان، رژه قشون و برگزاری آئين ها و جشن ها و نمايش های گوناگون بوده است. دو دروازه سنگی چوگان که هنوز در شمال و جنوب اين ميدان بر جای مانده، يادگار آن دوران است. در گرداگرد اين ميدان بناهای باشکوه و زيبايی چون مسجد شيخ لطف الله، مسجد جامع عباسی کاخ عالی قاپو و سر در قيصريه ساخته شده که هر يک از آنها نمونه ای درخشان از معماری دوران صفويان است. این میدان و دیگر آثار تاریخی اطراف آن شامل مسجد امام(مسجد جامع عباسی)، کاخ عالی قاپو، مسجد شیخ لطف الله و سر در بازار قیصریه، اثر فکر خلاق و دستان هنرمند معماران ورزیده ایرانی بویژه شیخ بهائی، استاد علی اکبر اصفهانی و استاد محمدرضا اصفهانی است.
پیش از ساخته شدن ابنیه فعلی در دوره شاه عباس اول، میدان کوشک محل اعدام محکومان به اعدام و برگزاری برخی از مراسم رسمی همچون جشن نوروز بوده‌ است. منابع گوناگون، بنای به شکل فعلی را در دوره سلطنت شاه عباس اول و به سال ۱۰۱۱ قمری دانسته‌اند. با این حال، از ابتدای سلطنت شاه عباس، سطح میدان در اندازه بسیار بزرگتر از میدان کوشک سابق تسطیح شده و بارها مراسم چراغانی و آتشبازی در آن برپا شده‌ است.
احتمال دارد که بنای این میدان از روی نقشهٔ میدان حسن پادشاه در تبریز برداشت شده باشد. استاد محمدرضا و استاد علی‌اکبر اصفهانی، نام دو تن از معمارانی است که میدان را طرح ریزی نموده و آن را به شکل فعلی بنا نهاده‌اند. نام این دو معمار بر سردر مسجد جامع عباسی و محراب مسجد شیخ‌لطف‌الله به چشم می‌خورد. در طول دوران ساخت میدان و پس از آن در سراسر دوران صفویه، میدان زنده و فعال بوده، لیکن در دوران شاه سلیمان و شاه سلطان حسین، به تدریج از رسیدگی به میدان خودداری شده‌است. در ایم سلطنت شاه سلطان حسین، جوی‌های آب به تدریج راکد شده و آخرین درختان باقیمانده از درختانی که شاه عباس به دست خود کاشته بود، خشکیده‌اند. در دوره قاجار، این میدان نیز مانند سایر بناهای تاریخی اصفهان مورد بی مهری قرار گرفت. بخش‌هایی از عمارت نقاره خانه در طول دوران آشفتگی ایران از حمله افغانان تا استقرار حکومت قاجارها، تخریب گردید. در دوره حکمفرمایی برخی حکام محلی مانند شاهزاده ظل السلطان و شاهزاده صارم الدوله مجموعه میدان نقش جهان تا مرز تخریب نیز پیش رفت. در پایان دوران قاجار، بخش عمده‌ای از حجره‌ها تخریب شده بود، کاشیکاری گنبدها شکسته بود و میدان از همه لحاظ نیاز به مرمت داشت.



تا پیش از صفویه، در محل این میدان، باغی به نام نقش جهان وجود داشته‌ است. این باغ، نام خود را از شهری در آذربایجان گرفته که اینک به نام نخجوان خوانده می‌شود. حمدالله مستوفی درباره این شهر گفته‌ است که «شهری خوش است که آن را نقش‌جهان خوانند و اکثر عمارات آن از آجر است». پس از  مرمت میدان و ابنیه اطراف آن در دوره رضا شاه، نام رسمی میدان به میدان شاه و نام مسجد جامع عباسی نیز به مسجد شاه تغییر یافت. امروزه نام رسمی این میدان، میدان امام یا میدان امام خمینی است.
دیو لافوا، جهانگرد فرانسوی که در سال 1298 هجری قمری از این میدان دیدن کرده، در این باره می نویسد که "من احتیاجی ندارم که مانند فیثاغورث یونانی در حل مسئله مهمی تلاش کنم، بلکه کاملاً  برای من مکشوف است و می توانم با نهایت اطمینان بگویم که در  دنیای متمدن امروز هیچ گونه بنا ئی وجود ندارد که بتواند از حیث وسعت و زیبائی و تقارن عمارات، شایسته مقایسه  با این میدان باشد. این عقیده شخص من نیست، سایر اروپائیان هم که در فن معماری و مهندسی تخصص دارند با عقیده من همراهند".
پیترو دلاواله، جهانگرد ایتالیائی نیز اظهار نظر کرده است که "دور تا دور این میدان را ساختمان های مساوی و موزون و زیبا فرا گرفته که سلسله آنها در هیچ نقطه قطع نشده است. درها همه بزرگ و دکان ها هم سطح خیابان هستند و بالای آنها ایوان ها و پنجره ها و هزاران تزئینات مختلف، منظره زیبائی بوجود آورده است. این حفظ تناسب در معماری و ظرافت کار باعث تجلی بیشتر زیبائی میدان می شود و با وجودی که عمارت های میدان ناوو نادر رم بلندتر و غنی تر هستند، اگر جرات این را داشته باشم باید بگویم میدان نقش جهان را بدلایلی ترجیح می دهم".



پروفسور هینتس، ایران شناس معاصر آلمانی درباره میدان نقش جهان چنین می نویسد که "میدان در مرکز شهر قرار دارد. بنایش موقعی صورت گرفته که مشابه آنرا از نظر وسعت و سبک معماری و اصول شهر سازی در مغرب زمین نداریم". شاردان، جهانگرد معروف و نکته سنج فرانسوی از میدان نقش جهان به عنوان مرکز خرید و فروش یاد می کند.  
پروفسور آرتور پوپ، در کتاب معماری ایران درباره مسجد امام می نویسد که "ساختمان احداث این مسجد، با وجود بی صبری شاه عباس در اتمام آن کار، به کندی پیش رفت؛ به طوری که آخرین پوشش مرمرین آن در سال 1638 میلادی انجام پذیرفت. این اثر تاریخی نمایانگر اوج هزار سال مسجد سازی در ایران است. کتیبه سردر مسجد به خط ثلث علیرضا عباسی، خوشنویس پرآوازه عصر صفوی و مورخ به سال 1025 هجری حاکی از آن است که شاه عباس این مسجد را از مال خالص خود بنا کرده، و ثواب آن را به روح جد اعظم خود شاه طهماسب اهداء نموده است. در ذیل این کتیبه به خط محمدرضا امامی، کتیبه دیگری نصب شده که به موجب آن از مقام معماری و مهندسی، معمار مسجد جامع جدید اصفهان(در مقابل مسجد جامع عتیق) یعنی استاد علی اکبر اصفهانی تجلیل شده است. ارتفاع گنبد عظیم مسجد 52 متر و ارتفاع مناره های داخل آن 48 متر و ارتفاع مناره های سردر آن در میدان نقش جهان 42 متر است. قطعات بزرگ سنگهای مرمری یکپارچه و سنگابهای نفیس، مخصوصاً سنگاب نفیس شبستان غربی گنبد بزرگ که مورخ به سال 1095 هجری است، از دیدنی های جالب این مسجد بی نظیر جهان اسلام است".
 

سردر بازار قیصریه در شمال میدان، قرینه با ورودی مسجد جامع عباسی(مسجد امام) در جنوب میدان است که در گذشته ورودی اصلی میدان بوده و بر بالای آن در دو طرف نقاره‌خانه‌ای وجود داشته که هر روز در هنگام طلوع و غروب خورشید بر حسب یک سنت قدیمی بر بالای آن نقاره می‌زدند. این سردر تزیینات بسیار زیبا از کاشی، دارد که به «برج قوس» معروف می‌باشد. به این معنی که منجمان تولد شهر اصفهان را در این برج دانسته‌اند که به صورت نیم تنه‌ای از ببر با دم اژدها است. علاوه بر آن تزیینات نقاشی دیواری با موضوعاتی مثل شکار دسته جمعی شاه عباس، تصاویر مردان و زنان اروپایی، جنگ شاه عباس با ازبکان نیز دیده می‌شود.
مسجد شیخ لطف الله به دستور شاه عباس و به افتخار حضور شیخ لطف الله از علمای مذهب تشیع که به دعوت شاه عباس اول از لبنان به اصفهان آمده بود بر روی خرابه‌های یک مسجد قدیمی ساخته شد. این مسجد تفاوت‌هایی با مساجد دیگر دارد از جمله عدم وجود مناره، گلدسته و حیاط و صحن است. حدوداً 3متر از کف زمین بالاتر ساخته شده تا زیر فضای گنبدخانه یک شبستان زیرزمینی احداث شود. درون و بیرون مسجد با کاشی‌های بسیار زیبا پوشیده شده که خطاطی آن توسط استاد علیرضا عباسی با همکاری استاد باقر بنا انجام شده و بنای این مسجد با عظمت نیز استاد حسین بناء اصفهانی است.
مسجد جامع عباسی در ضلع جنوبی میدان نقش جهان دارای گنبدی با ارتفاع حدود 50 متر و مناره‌هایی در طرفین گنبد با ارتفاع 48 متر و دو مناره ورودی با ارتفاع 42 متر توسط معمار و شهرساز مشهور دوره صفوی، استاد علی اکبر اصفهانی، با خلاقیت تمام احداث گردیده است. ورودی‌های مسجد با زاویه 45 درجه ساخته شده که با این شگرد استاد معمار توانسته زاویه محراب مسجد را رو به قبله در آورد. این مسجد نیز با تزیینات بسیار زیبای کاشی پوشیده شده است.
عالی‌قاپو اولین بنای ساخته شده در ضلع غربی میدان بر روی پی کاخی از دوره تیموری است، عالی قاپو به معنی درب عالی می‌باشد که 38 متر ارتفاع و تقریباً 7 متر پیش آمدگی در میدان دارد که این پیش آمدگی برای ایجاد میدان دید وسیع‌تر برای پادشاه و درباریان جهت مشاهده مراسم متعدد برگزار شده در میدان می‌باشد.این بنا در ابتدا به صورت دو طبقه ساخته شد و سپس به چهار طبقه تبدیل گردید. ایوان چوبی ستون‌دار در این مرحله به آن اضافه و در پی آن طبقه پنجم ساخته شد. از ویژگی‌های این بنا آن است که به هر نمای بیرونی آن که نگاه کنیم تعداد طبقات متفاوت است، نمای شرقی 2 طبقه، نمای غربی 5 طبقه که از طریق راه پله ویژه ملاقات‌های شاهانه 7 طبقه نشان می‌دهد. این کاخ 52 اتاق متعدد با پلان و تزیینات متفاوت دارد که نقاشی‌های آن عمدتاً توسط رضاعباسی و شاگردانش انجام شده است.