1278 de II. Gıyaseddin Keyhüsrev tarafından genişletilmiştir. Dıştan yazlık ve kışlık bölümlerinin boyu 116,90 m.`dir. Yazlık kısmının eni ise 49.35 m. Boyu 61.75 m.dir. Kışlık kısmının eni ise 32,90 m. Boyu 55,15 m.`dır. Yazlık ve kışlık kısmının toplamı 4866 m²`y bulmaktadır.
Yazlık kısmının geometrik şekillerle süslenmiş muhteşem bir portali vardır. Han içinde bulunan tüm yapı özellikleri itibariyle Sivas`taki Gök Medreseye benzemektedir. Sivri kemerin hemen altında "``Elminnetül Lillah``" yani "Kudret Allah`ındır" duası yazılıdır.
Kervansarayın ilk kitabesinde mukarnaslı dış portal nişini çeviren süs kemerinin iki tarafında altıgen madalyonlar içinde sağda ve solda yer almaktadır. Uzun bir dehlizden geçtikten sonra avluya varılır. Burada arabalara mahsus revakşeklinde yerler, sol tarafında ise kemerli ve yolculara mahsus odalar, salonlar, iki hamam ve ambarlar vardır.
Avlunun ortasında Sasani ateşgedelerinde olduğu gibi dört kemer üzerine dayanmış bir mescit bulunmaktadır. Bu mescit Selçuklu süsleme sanatını en güzel örneğini sergilemektedir. Yazlık kısmın sonunda, batı duvarında tezyinat bakımından giriş portalinden geri kalmayan bir portali vardır. Bununda dış portalde olduğu gibi sağında solunda birer niş bulunmaktadır. Kitabe kemer ve nişlerin üzerindedir.
Basık kemerli bir kapıdan girilince kışlık kısma geçilir. Üstü tonozla örtülü bu kısımı kare kasetli dört kısa, sekizer ayak dizisi, beş sahana ayırmaktadır. Ortadaki sahan diğerlerinden daha büyük ve geniştir. Tam ortadaki yerin yukarısı pandantiflerle sekiz kenarlı kasnağa oturan bir kubbe ile örtülmüştür. İçeriyi kubbe feneri ile duvarının sağına ve soluna dörder, dip deki duvarda ise, üç olmak üzere yukarılara açılmış mazgal biçiminde iki pencere aydınlatmaktadır. Bunlardan başka ışık ve hava alacak yeri yoktur.
Çok sağlam durumda iç portal, dah kuvvetli rölyefler halinde geometrik yıldız geçmeler ve rozetlerle işlenmiştir. Karatayhanın iç portali bunu örnek alarak aynen tekrarlanmıştır.Bu iki portalin Alaaddin Keykubat zamanında, hol kısımlarıyla birlikte tamamlandığına bir işarettir.Mukarnaslı tromplar üzerine oturan kubbe, süslemeleriyle holdeki sade taş minareyi canlandırır. Kubbenin külahı yıkılmıştır.