وفي العهد السعودي أقيمت أول عمارة للمسجد النبوي عام ١٣٧٣هـ، تضمنت تجديدات شاملة ضمّت الكثير من الدور والمتاجر المحيطة بالحرم النبوي وتعويض أصحابها التعويض المناسب، وتمهيد الطرق المؤدية للحرم. بلغت مساحة التوسعة ١٦.٣٢٦م٢. في عهد الملك سعود بن عبد العزيز، أضيفت توسعة أخرى مساحتها ٤.٠٥٦م٢، تلتها توسعة الملك فيصل بمساحة ٣٥ ألف متر مربع. وأضيف ٤٣ ألف متر مربع في عهد الملك خالد بن عبد العزيز. وفي عهد خادم الحرمين الشريفين الملك فهد بن عبد العزيز أقيمت أكبر توسعة في تاريخ المسجد النبوي بدأت عام ١٤٠٥هـ. تضمنت هذه التوسعة تعمير وتحسين المسجد النبوي والمدينة المنورة بكاملها. تبلغ مساحة المسجد بعد التوسعة الكبرى ١٦٥.٥٠٠م٢ ويستوعب ٢٥٧ ألفا من المصلّين، من هذه المساحة ٦٧ ألف متر لمساحة السطح تستوعب ٩٠ ألفا من المصلّين. كما أضيفت الساحات المحيطة بالمسجد، وبلغت ٢٣٥م٢، ليصل مجموع المساحات ضمن هذا المشروع ٤٠٠.٥٠٠م٢ تستوعب ٦٥٠ ألف مصل داخل المسجد والأماكن المحيطة به. وتميزت هذه التوسعة بإضافة ٦ مآذن جديدة ليصبح عددها ١٠ مآذن. وأصبح عدد أبواب الحرم ٨١ بابا، وتم تزويد المسجد بسبع وعشرين قبة متحركة لها خاصية الانزلاق، تزن القبة الواحدة ٨٠ طنا يتحكم في فتحها وإغلاقها حاسوب مركزي.