کاروانسرای شوریاب به دستور حاج میرزا رضای موتمن‌السلطنه (مستشارالملک) ساخته شده و دست‌ نوشته‌های درون شاه‌نشین‌ها که به دست وزیران و بزرگان نوشته شده، نشون میده که تاریخ بنای کاروانسرا به دوره قاجاریه برمیگرده و از زیباترین کاروانسراهای اون زمان‌ها به حساب میومده. ایوان‌های اطراف حیاط در 2 طبقه ساخته شده و حجره‌های مختلفی داره. پهلوی هر ایوان 2 غرفه و در هر کدوم از طرفین ایوان‌های شرقی و غربی 6 حجره ساخته شده. دو طرف ایوان 4 حجره بزرگ هست که از وسط اون‌ها به بالاخانه‌ها و غرفه‌های بالای ایوان میرن. ابعاد و اندازه‌ آجرها و ملات به کار رفته در بنا، پلان، تزئین‌های آجری و شیوه‌ آجرکاری اینجوری نشون میده که از این کاروانسرا برای اسکان و اطراق موقت کاروان‌ها استفاده می‌شده که بعد از مدتی به حال خودش رها شده و دیگه ازش استفاده‌ای نشده و تبدیل به انبار علوفه و آغل گوسفندها، مغازه، آسیاب و غیره شده.
عناصر اصلی کاروانسرای شوریاب چهار ایوان، چهار اصطبل و حیاط مرکزی هستن و عناصر فرعی اون شاه نشین، طاقچه‌ها و طبقات بالا و بخاری دیواریه. عنصر شاخص و چشمگیر بیرونی بنای کاروانسرا، ایوان ورودی اونه که از بنا بیرون اومده. طاقنماها(غرفه‌هایی) دو طرف ورودی هستن و ایوان ورودی بنا دو مناره داره و غرفه‌هایی که به شکل زاویه‌دار از بنا و با پلانی چند ضلعی قرار گرفتن. ایوان ورودی دو طبقه هست و هشتی نسبتاً گسترده‌ای داره. سمت غربی و شرقی بنا هم، اتاق‌هایی برای نگهبانی و در شمال هشتی، طبقه‌ همکف، یک ورودی به داخل محوطه و بالای اون یک رواق قرار گرفته.
پلان ایوان‌های شرقی و غربی شبیه به هم هستن، اما در نما تفاوت کمی دارن. در بخش شمالی این بنا قسمتی که به شاه نشین معروفه، بین آجرهای روی هم چیده شده‌ دیوار (بندکشی)، یادگارهایی وجود داره که هم ارزش تاریخی و مردم شناسی داره و هم ارزش هنری. روی سر در ورودی کاروانسرا کتیبه‌های سنگی حجاری شده زیبایی هست که مربوط به دوره قاجاریه میشه. متأسفانه بعضی از کتیبه‌های سنگی هم سال‌های پیش دزدیده شده و بقیه هم که از دزدی جون سالم به در بردن به موزه شهر نیشابور منتقل شدن.
همه‌ی تزئین‌های بنای کاروانسرای شوریاب آجریه و طاقنماهای بنا دارای قوس جناغی‌اند و به شیوه‌ رومی اجرا شدن. تزئین‌های این بنا رو میشه به تزئین‌های آجری لچکی قوس، ایوانچه‌های دورتادور حیاط مرکزی، نماکاری آجری روی لچکی‌های قوس‌های ایوان‌ها، تزئین‌های آجری روی طاقنماها و صفه‌های درون شاه‌نشین‌های چهار ایوان، دو مناره ارجی سردر ورودی و تزئین‌های آجری روی اون‌ها، نماکاری آجری روی طاقنماها و سقف گنبدی هشتی، کتیبه‌ سنگی حجاری شده روی سردر ورودی کاروانسرا، آجرکاری لچکی قوس‌های سردر ورودی کاروانسرا و فرم کلی معماری و تکنولوژی بنا دسته بندی کرد. کاروانسرای شوریاب سال 1381 به ثبت فهرست آثار ملی ایران رسیده.