พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลก มีพระราชประสงค์ จะสร้างพระวิหารให้มีขนาดใหญ่ เท่ากับพระวิหารวัดพนัญเชิง เป็นศรีสง่าแก่พระนคร ได้พระราชทานนามไว้ว่า วัดมหาสุทธาวาส แต่สร้างยังมิทันสำเร็จ ได้เสด็จสวรรคตเสียก่อน พระบาทสมเด็จ พระพุทธเลิศหล้านภาลัย ได้ทรงดำเนินงานต่อ และพระราชทานนามวัดใหม่ว่า วัดสุทัศนเทพวราราม
สร้างเสร็จสมบูรณ์ ในสมัยพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว ที่วัดสุทัศน์ไม่มีเจดีย์เหมือนวัดอื่น ๆ เพราะมี สัตตมหาสถาน เป็นอุเทสิกเจดีย์ (คือต้นไม้สำคัญในพุทธศาสนา 7 ชนิด) แทนที่อยู่แล้ว สิ่งที่น่าสนใจภายในวัดได้แก่ พระศรีศากยมุนี (หลวงพ่อโต) พระประธานของวัด ที่ได้มาจากวิหารหลวง วัดมหาธาตุเมืองสุโขทัย และบานประตูพระวิหาร ซึ่งเป็นศิลปกรรมชั้นเยี่ยม ทางด้านการแกะสลัก ในสมัยกรุงรัตนโกสินทร์ โดยเฉพาะ คู่ที่เป็นฝีพระหัตถ์ ของพระบาทสมเด็จ พระพุทธเลิศหล้านภาลัย ซึ่งในปัจจุบันนี้ ได้นำไปเก็บรักษาไว้ ในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติพระนคร
พระศรีศากยมุนี (พระประธานในพระวิหารหลวง)
พระศรีศากยมุนีเป็นพระประธาน ในพระวิหารหลวงวัดสุทัศนเทพวราราม เป็นพระพุทธรูปปางมารวิชัย ซึ่งหล่อด้วยสำริดที่ใหญ่กว่าพระพุทธรูปองค์อื่นๆ ที่ปรากฏในประเทศไทย ขนาดหน้าตักกว้าง ๖.๒๕ เมตร เดิมเป็นพระประธานอยู่ในพระวิหารหลวง วัดมหาธาตุ กลางเมืองสุโขทัย มีศิลาจารึกวัดป่ามะม่วงกล่าวอ้างถึงว่า พระมหาธรรมราชาลิไท กษัตริย์ราชวงศ์พระร่วง (พ.ศ.๑๘๙๐-๑๙๑๙ ปีครองราชย์) แห่งสุโขทัย โปรดให้หล่อ และทำการฉลองในปีพุทธศักราช ๑๙๐๔
พระพุทธตรีโลกเชษฐ์ (พระประธานในพระอุโบสถ)
พระพุทธตรีโลกเชษฐ์ พระประธานในพระอุโบสถ วัดสุทัศนเทพวราราม หล่อขึ้นในสมัยพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ ขนาดหน้าตักกว้าง ๑๐ ศอก ๘ นิ้ว ปางมารวิชัย ประดิษฐานบนฐานชุกชีสูงปั้นลายปิดทองคำเปลว ประดับกระจกสี เบื้องหน้าพระพุทตรีโลกเชษฐ์ ประดิษฐานพระอสีติมหาสาวก ๘๐ องค์ พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๔ โปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นแทนพระศรีศาสดาที่อัญเชิญไปประดิษฐาน ณ วัดบวรนิเวศวรวิหาร
พระพุทธเสฏฐมุนี (พระประธานในศาลาการเปรียญ)
พระพุทธเสฏฐมุนี เป็นพระพุทธรูปที่พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ โปรดเกล้าฯ ให้หล่อขึ้นโดยใช้กลักฝิ่นโลหะ ที่ทำการปราบปรามยึดมาจากหัวเมืองต่างๆ มาหลอมหล่อเป็นพระพุทธรูป
