Por un gran arco pasamos a la Primera ampliación, la de Abd al-Rahman II, las obras de ampliación comienzan en el año 833 (47 años después de la primera construcción), prolongándose en ocho nuevos tramos de arquerías hacia el sur, conservándose el mismo tipo de construcción que la anterior.
La separación de la primitiva mezquita con esta segunda ampliación la podemos ver claramente, gracias a la línea de pilares, de sillares de piedra, entre las filas de columnas, siendo éstos los contrafuertes del primitivo muro sur, de esta forma, perforando la pared y no derribándola por completo, solucionaron la unión de los dos espacios, así como al cambio de nivel del suelo.
En esta ampliación aparecen los primeros materiales construidos expresamente para la mezquita, ya que hasta ahora, todos habían sido reutilizados de edificios anteriores. La dirección de las obras de este espacio la llevaron a cabo dos eunucos de importancia política y social en la corte emiral, Nasr y Masrur.
Esta ampliación dotaría al templo de unas sesenta nuevas columnas, la mitad de ellas desaparecidas con la construcción de la catedral. Se continuará utilizando materiales de construcciones anteriores, si bien ya hay varios de nueva fábrica, aparecen once capiteles labrados para la Mezquita en donde se empieza a apreciar el estilo «avispero o califal», tan importante en el arte cordobés (son capiteles inspirados en los corintios griegos, pero muy labrados como si fuesen «avisperos»).
Una característica es la ausencia de basas en las setenta columnas de esta ampliación. Son de destacar las dos columnas situadas al final de esta ampliación, que marcan el lugar que ocupaba la maxura y el mihrab, una de ellas está decorada con estrías helicoidales.
Mientras que la otra posee acanalados verticales interrumpidas por fajas que la circundan
Sobre esta ampliación, en los siglos XVI y XVII se construyó la segunda Catedral edificada en la Mezquita (la primera es del siglo XV y se construyó en la zona de la segunda ampliación). El Coro y los grandes contrafuertes de la catedral, hacen que la obra de ampliación de Abd al‑Rahman II esté casi desaparecida.
Un gran arco, reformado en época cristiana, nos separan 114 años, entramos a la maravillosa segunda ampliación o de Al-HakamII, realizada en el siglo X, en la época de mayor riqueza del califato, cumbre del arte hispano-musulmán, con una antigüedad de más de mil años. Este arco marcaba el mihrab de esta ampliaciín, su arquitectura es islámica, las decoración cristiana, y las colunas estriadas de alabastro de época romana. Por tanto en este espacio se concentran tres grandes momentos de la arquitectura en la ciudad,
Este arco marcaba la situación del mihrad de esta ampliación, lugar en donde en el año 929 se proclamó por primera vez el califato de Abderraman III.
