La première synagogue de Rădăuţi est construite au centre ville en 1830 par Eliahu Gewölb.
En raison de la forte augmentation de la population juive de la ville, les synagogues deviennent vite trop petites, et en 1880, lors de la visite de l'empereur François-Joseph Ier à Rădăuţi, une délégation de la communauté juive lui demande son appui pour l'obtention d'un terrain pour y édifier une grande synagogue. L'empereur donne son assentiment et offre un terrain au centre-ville près du parc. La construction du temple va traîner pendant plusieurs années en raison de nombreux désaccords sur le projet entre les Juifs orthodoxes et les Juifs réformés. Les orthodoxes veulent un temple construit dans le style traditionnel des synagogues tandis que les réformés désire un temple semblable à celui construit à Tchernivtsi, avec un dôme hémisphérique sur le dessus. Un compromis est obtenu en remplaçant le dôme par deux tours jumelles. L'aile ouest du bâtiment est réservée pour les femmes.
L'inauguration du bâtiment a lieu le 18 août 1883, jour, anniversaire de l'empereur François-Joseph et le premier office est célébré par le nouveau Grand-Rabbin de la ville Yitzhak Kunstadt.
Le Grand Temple de Rădăuţi, de style mauresque, est un bâtiment de construction massive, avec deux tours couvertes d'un petit dôme, donnant à l'ensemble l'apparence d'une église orthodoxe. On pénètre dans la synagogue par trois portes situées sous trois arches plein cintre, soutenues par quatre colonnes massives. Au premier étage, au dessus des portes, six fenêtres étroites à arc plein cintre, et au niveau du fronton, un œil-de-bœuf. Les tours possèdent chacune une fenêtre au niveau du rez-de-chaussée, deux fenêtres au premier et des fenêtres géminées au second étage. La décoration intérieure est un mélange de style Renaissance, baroque et mauresque.
L'activité religieuse de Rădăuţi est dirigée par un grand-rabbin. Cette fonction est remplie successivement par Shapiro Hirsch (1861-1881), Kunstadt Yitzhak Rabin (1883-1909), le Dr Yaacov Hoffman (1912-1923), le Dr Yaacov Nacht (1925-1928), Shimshoni Dr Stein (1930-1932 et de 1933-1940), Yitzhak Rabinowitz (1932-1933) et Hornick Yisroel (1945-1947). Ce dernier est le dernier grand-rabbin de Rădăuţi.
Le 17 mai 2005, des inconnus pénètrent à l'intérieur du temple en brisant une fenêtre. Après avoir forcé la serrure de l'Arche Sainte, ils prennent trois rouleaux de Torah qu'ils déroulent sur l'autel (Bimah) après avoir retiré leur manteau de velours brodé. Mais rien n'est volé.
Dans la publication de 2008, Seventy years of existence. Six hundred years of Jewish life in Romania. Forty years of partnership FEDROM-JOINT (Soixante ans d'existence. Six cens ans de vie juive en Roumanie. Quarante ans de partenariat FEDROM-JOINT) publiée par la Fédération des communautés juives de Roumanie et listant les synagogues roumaines, le Grand Temple de Rădăuţi est en activité.