Räddningstjänsten trodde först att hela moskén, som befinner sig under uppbyggnad, skulle brinna ner till grunden.
Vid klockan 03.45 hade räddningstjänsten dock lyckats släcka branden, men byggnaden fick omfattande skador.
I Norrköping har det länge förekommit konflikter mellan muslimer och andra invandrargrupper.