Kale cami, il merkezi Tarihi Kent Meydanı’nda bulunmaktadır. Kitabeye göre 1580 yılında III. Murat zamanı vezirlerinden “Sivas Beylerbeyi Vezir Mahmut Paşa” tarafından yaptırılmıştır. Sivas’taki Osmanlı dönemi camilerinin bir örneğidir.

Beden duvarları kesme taştan inşa edilmiş yapının harim kısmı kare planlı ve üzeri kurşunla kaplı kubbeyle örtülüdür. Dikdörtgen çerçeve içerisine yerleştirilmiş mermer mihrap nişinin üstü mukarnas süslemelidir. Kuzeybatı köşesinde camiye bitişik tuğla örgülü tek şerefeli minare bulunmaktadır. Minare şerefesinin alt kısmı mukarnaslıdır. 1989, 2010 yılları arasında farklı tarihlerde onarımlar geçirmiştir.