مقبره فتحعلىشاه در قسمت شمالى صحن عتیق قرار دارد و از آثار بیگم صفوى است. این مقبره در زمان حیات فتحعلى شاه به دستور خود وى (سال ۱۲۴۵) تعمیر و تزئین شد. قاعدهٔ گنبد مقبره، هشت ضلعى نامنظم است و در سال ۱۲۸۰، در دوره ناصرالدینشاه تزئینات آئینهکارى آن به گچبرى تبدیل شده است. ازارهٔ آن از سنگ مرمر است و لوحه مرمر با زمینهٔ طلاکوب که تاریخچه زندگى فتحعلىشاه بر آن نوشته شده، بر روى سپر صفه نصب گردیده است.