วัดมหาธาตุตั้งอยู่ในเขตเทศบาลเมืองยโสธร ตำบลในเมือง อำเภอเมืองยโสธร จังหวัดยโสธร เอกสารตำนานพื้นถิ่นกล่าวว่าสร้างโดยพระวอ ซึ่งอพยพหนีภัยสงครามมาจากเมืองหนองบัวลำภู พระองค์ได้สร้างเมืองและวัดขึ้นในบริเวณดงผีสิง เรียกว่าวัดทุ่งสว่าง ต่อมาท้าวหน้า (เจ้าเมืองสิงห์ท่า) ที่ติดตามพระวอได้เป็นเจ้าพระวิชัยราชขัตติยะวงศา ครองนครจำปาศักดิ์ จึงสร้างเจดีย์ขนาดใหญ่ที่วัดทุ่งสว่าง ปัจจุบันคือพระธาตุอานนท์ และได้เรียกวัดทุ่งสว่างว่าวัดมหาธาตุมาตั้งแต่บัดนั้น ภายในวัดมหาธาตุประกอบด้วยโบราณสถานสำคัญ คือ พระธาตุอานนท์ที่ไม่ปรากฏอายุสมัยการสร้างที่แน่ชัด แต่พบหลักฐานการบูรณะในปี พ.ศ.๒๔๙๐ เจดีย์บรรจุอัฐิพระวิชัยขัตติยะวงศาที่สร้างในปี พ.ศ.๒๓๕๔ และหอไตรที่สร้างในปี พ.ศ.๒๓๗๓ เพื่อเก็บรักษาคัมภีร์ที่พระครูหลักคำได้นำมาจากเวียงจันทน์
พระธาตุอานนท์ เป็นเจดีย์ทรงมณฑปยอดบัวเหลี่ยม สร้างก่ออิฐถือปูนในผังสี่เหลี่ยม คล้ายกับเจดีย์พระธาตุตาดทอง และพระธาตุหนองสามหมื่น ประกอบด้วยส่วนฐานบัวท้องไม้ลูกแก้วอกไก่บนฐานเขียงที่ซ้อนลดหลั่นกัน ๔ ชั้น ส่วนตอนกลางเป็นมณฑปย่อเก็จ มีซุ้มพระทั้ง ๔ ด้าน ส่วนยอดเป็นบัวเหลี่ยมซ้อนกัน ๓ ชั้นที่เฉพาะบัวเหลี่ยมตอนล่างทำย่อเก็จเป็นรูปบัวเหลี่ยมตกแต่งเครื่องยอดแหลมทั้ง ๔ ด้าน
เจดีย์บรรจุอัฐิพระวิชัยขัตติยะวงศา เป็นเจดีย์ทรงบัวเหลี่ยมสร้างวัสดุก่ออิฐถือปูนขนาดเล็กในผังสี่เหลี่ยมจัตุรัส
พระแก้วสีน้ำค้าง
หอไตร สร้างอยู่กลางน้ำศิลปะแบบรัตนโกสินทร์ สร้างด้วยไม้หันหน้าไปทางทิศใต้ในผังสี่เหลี่ยมจัตุรัส ที่แบ่งพื้นที่การใช้งานเป็น ๒ ส่วน คือ ส่วนห้องเก็บคัมภีร์ในตอนกลางกับส่วนระเบียงโดยรอบ ด้วยการตีไม้กระดานด้านล่างและไม้ระแนงด้านบน บันไดทางขึ้นอยู่ที่ตอนกลางด้านทิศใต้ โครงสร้างใช้เสาตอนในและผนังรับน้ำหนักหลังคาจั่วตอนกลาง และเสารอบระเบียงรับน้ำหนักหลังคาปีกนกที่ยื่นลงมาคลุมโดยรอบหอไตรที่มี ๒ ชั้น เฉพาะตอนกลางหลังคาปีกนกชั้นล่างด้านทิศใต้ ยกเป็นหน้าบันล้อกับส่วนหน้าบันหลังคาจั่วตอนกลาง ตกแต่งจั่วด้วยโหง่ ใบระกาแบบนาคสะดุ้ง และหางหงส์ หน้าบันเป็นไม้แกะสลักรูปเทพพนมครึ่งตัวล้อมรอบด้วยลายกนกเครือ ผนังห้องกลางของหอไตรด้านนอกตกแต่งด้วยลายราชวัตรแบบรดน้ำปิดทอง บานประตูเป็นไม้ แกะสลักลายเครือดอกสัปปะรด บานหน้าต่างเป็นรูปเทพนมยืนหันหน้าเข้าหากันแบบรดน้ำปิดทอง นอกจากนี้ภายในวัดมหาธาตุยังประดิษฐานพระพุทธบุษยรัตน์หรือพระแก้วน้ำค้าง อันเป็นสมบัติของเจ้าพระวิชัยราชขัตติยะวงศาที่ได้มาจากบรรพบุรุษเมื่อครั้งอยู่ที่เวียงจันทน์
หอไตร
เอกลักษณ์ของวัดมหาธาตุ คือ การเป็นวัดสำคัญของเมืองยโสธร ที่มีประวัติศาสตร์การก่อสร้างชัดเจน
กรมศิลปากร ประกาศขึ้นทะเบียนโบราณสถานวัดมหาธาตุ ในราชกิจจานุเบกษา วันที่ ๒๗ กรกฎาคม ๒๔๙๑ และกำหนดเขตที่ดินในราชกิจจานุเบกษา วันที่ ๓๐ มิถุนายน ๒๕๒๔ เนื้อที่ประมาณ ๒ ไร่ ๑ งาน ๔๔ ตารางวา เฉพาะหอไตรได้รับการบูรณะครั้งหลังสุดในปี พ.ศ.๒๕๕๑ ผู้ใดบุกรุกทำลายโบราณสถานมีความผิดตามกฎหมาย