Возведение архитектурных памятников у Регистана началось во время правления Улугбека. Высшее духовное учебное заведение, университет средневековья – медресе Улугбека было сооружено в 1417-1420 гг. В
художественном отношении это здание не уступало постройкам Тимура и в то же время значительно превосходило их своей прочностью. В медресе находилось более 100 студентов.
По преданию, в медресе преподавал сам Улугбек. Здание это имело два этажа, четыре высоких купола над угловыми аудиториями (дарс-хона) и четыре минарета по углам. Гигантский портал, занимающий две трети длины главного фасада, обращен к площади огромной, широкой и глубокой стрельчатой аркой
Медресе Улугбека значительно пострадало во время междоусобных войн в 20-х годах XVIII в. Наружные купола и большинство комнат на втором этаже были разрушены.
Вскоре после установления Советской власти в Самарканде, в медресе были произведены большие ремонтно-реставрационные работы и выпрямление северо-восточного минарета.