İstanbul'un Tophane semtindeki Kılıç Ali Paşa Hamamı, Kılıç Ali Paşa Camisi'nin yanında 1580-1583 tarihlerinde Kaptan-ı Derya Ali Paşa (Uluç Ali Reis) tarafından Mimar Sinan'a ustalık döneminde yaptırılmış hamamdır.
Etrafını saran sokaklar ve meydanın zemin kotu sonradan yükseldiği için bugün çukurda kalmıştır. Mimar Sinan Medresesi sokağından, basamaklarla inilerek ve bir rüzgarlıktan geçilerek mermer döşemeli bir soyunmalığa girilir. Camekan kare planlıdır ve bu mahallin duvarları kenarında dolaşan taştan bir set vardır. Günümüzün hamam ihtiyaçlarını karşılamak için bu setin üstüne mekanı çepeçevre saran, iki katlı, ahşap, soyunma ve dinlenme amaçlı hücreler eklenmesi 16. yüzyıl mimari etkisini azaltmıştır. Bu soyunma hücreleri nedeniyle sedirlikler üzerinden başlayan kemerler ve alt pencereler bu hücrelerin arkasında kalmıştır. Tophane meydanına bakan kuzey cephesi ile batı cephesindeki kemerli pencerelerin izleri görülebilmektedir. Doğudaki kapının iki yanında kalan pencereler ise hamamın bu cephesine 19. yüzyılda eklenen sıra dükkanların arkasında kalmıştır.
Hamamın restorasyon projesinde yapılmak istenen, yapıya yeniden Mimar Sinan devri özelliklerini kazandırmak, aynı zamanda da günümüzün ihtiyaçlarına göre düzenlemektir. Sedirlikler, oturma ve sohbet bölümleri tamamen açık bırakılarak daha önce kapatılmış olan pencereler ve kemerlerin açığa çıkması sağlanmıştır. Açık dolap üniteleri ve soyunma kabinleri olan bir galeri katı yeniden düzenlenmiştir, böylelikle trompların da açığa çıkması sağlanmıştır. Yapıya yük ve zarar vermemek için sistem olarak tamamen ahşap kolon, kiriş ve döşeme olarak öngörülmüştür. Olduğu düşünülen şadırvan da yeniden konulmuştur. Giriş saçağı orijinalinde de karşısındaki Kılıç Ali Paşa Cami gibi olduğu tahmin edilerek yeniden tasarlanmıştır. Soyunmalık üstü fener, sıcaklık üstü havalık ve bütün fenerlerde kullanılan fil gözü camlar, Mimar Sinan’ın Ayasofya hamamından örnek alınarak tasarlanmıştır. Soyunmalık ve sıcaklık bölümlerinin üstleri kurşunla kaplanacaktır. Külhan ve su depoları yenilenerek kullanılır hale getirilecektir.
Hamamın dış beden duvarlarında değişime uğramış bölümler restore edilecek, bitkilerden temizlenerek orijinal haline dönmesi sağlanacaktır. Alt katta kapatılan pencereler açılacak yapıya uygun malzemelerle yeniden yapılacaktır. Giriş kapısı ve yan süsler temizlenerek özgün kapı açığa çıkarılacaktır.