วัดมหาธาตุ เป็นโบราณสถานทางตอนกลางของเมืองพิจิตรเก่า สร้างขึ้นในสมัยสุโขทัยและมีการใช้งานต่อเนื่องถึงสมัยอยุธยา ก่อด้วยอิฐ ตั้งอยู่ทางฝั่งตะวันออกของแม่น้ำน่านเก่า[thai 1] สันนิษฐานว่าเป็นวัดที่สำคัญสร้างคู่กับเมืองพิจิตรภายในวัดมหาธาตุประกอบไปด้วยเจดีย์ประธาน เป็นเจดีย์ทรงระฆัง ด้านหน้าทางทิศตะวันตกของเจดีย์เป็นวิหารเก้าห้อง มีคูน้ำล้อมรอบเจดีย์กับวิหาร ด้านหลังเจดีย์ทางทิศตะวันออกเป็นพระอุโบสถ มีใบเสมาสองชั้น ปัจจุบันเหลือเพียงส่วนฐานอุโบสถ ทางทิศตะวันออกของอุโบสถมีสระแฝดหรือสระบัว ก่อนจะถึงกำแพงวัดที่ติดกำแพงเมืองพิจิตรเก่าด้านทิศตะวันออก