كانت بداية العمل في محرم 1402هـ عندما لا حظ خادم الحرمين الشريفين الحاجة إلى توسعة جديدة لمواجهة الأعداد المتزايدة من المصلين والزوار، وفي 9 صفر 1405هـ تم وضع حجر الأساس لهذه التوسعة التي فاقت كل التوسعات منذ العهد النبوي الشريف، تقوم التوسعة الحالية على إضافة مبانٍ جديدة للمبنى القديم من الشمال والشرق والغرب بمساحة قدرها حوالي 82000 متر مربع تستوعب حوالي 150 ألف مصلّ، وقد تمت الاستفادة من سطح التوسعة للصلاة بعد تغطيته بالرخام وبمساحة قدرها حوالي 67 ألف متر مربع تستوعب حوالي 190 ألف مصلّ، وأصبح المسجد النبوي بعد التوسعة يستوعب أكثر من 270 ألف مصلّ ضمن مساحة إجمالية تبلغ حوالي 165500 متر مربع، وتضمنت التوسعة إنشاء دور سفلي بدروم بمساحة الدور الأرضي للتوسعة وذلك لاستيعاب تجهيزات التكييف والتبريد والخدمات الأخرى وذلك بمساحة تبلغ حوالي82 ألف متر مربع. وتشمل التوسعة أيضا الساحات المحيطة بالمسجد النبوي تبلغ مساحاتها حوالي 235 ألف متر مربع منها حوالي 45 ألف متر مربع أرض مكسوة برخام أبيض بارد عاكس للحرارة، والباقي مساحته 190 ألف متر مربع مكسوة بالجرانيت وفق أشكال هندسية بطراز إسلامي وألوان متعددة جميلة وهي مخصصة للصلاة وتستوعب حوالي 42 ألف مصلّ مما يجعل الطاقة الاستيعابية لكامل المسجد والساحات المحيطة به تزيد على 700 ألف مصلّ لتصل إلى مليون مصلّ أوقات الذروة، وتضم هذه الساحات مداخل للمواضئ والخدمات التي تتصل بمواقف السيارات التي توجد تحت الأرض تسع لـ 4 آلاف سيارة مساحتها الإجمالية حوالي 29 ألف متر مربع، وزودت التوسعة الجديدة بـ (27) قبة متحركة بقطر 18متر وزنة 80طنا للوحدة تغطي مساحة 324 مترا مربعا. يتم فتحها وغلقها عن طريق التحكم الكهربائي عن بعد مما يتيح الاستفادة من التهوئة الطبيعية في الفترات التي تسمح فيها الأحوال الجوية بذلك، تحتوى التوسعة على 142 بوابة جديدة و6 مبانٍ للسلالم