Die Westempore wurde im Jahr 1607 in die Basilika eingezogen. Das Orgelwerk wurde 1981/82 von der Dillinger Orgelbaufirma Hubert Sandtner geschaffen und verfügt über 68 klingende Register auf vier Manualen und Pedal. Sie umfasst 4487 Pfeifen, von denen um die 900 von der Vorgängerorgel übernommen wurden, die Heinrich Koulen aus Oppenau 1903 erbaut hatte. Neu hinzu kamen das stilistisch und proportional dem Hauptprospekt nachempfundene Rückpositiv, das in die Brüstung der Empore eingesetzt wurde. Im Jahre 1998 entschloss man sich für einen klanglichen Umbau und die Erweiterung der technischen Möglichkeiten, die ebenfalls die Fa. Sandtner vornahm.
Eingefügt ist die Orgel in ein auf 1608 datiertes Gehäuse, das in vorzüglicher Fachwerk-Konstruktion nach einem Entwurf des späteren Stadtmalers Matthias Kager (1575-1634) entstand. Als unmittelbares Gestaltungsvorbild diente die knapp ein Jahrhundert früher entstandene Orgel in der Fuggerkapelle in St. Anna, deren Grundelemente die Orgel in St. Ulrich übernimmt: ein siebenteiliger Prospekt, in den oben ein halbkreisförmiger Bogen einschneidet, sowie bemalte Flügel. Hier wie dort finden sich die Fugger'schen Wappenlilien, hier wie dort zeigen die Malereien auf den Flügelinnenseiten die Himmelfahrt Christi und die Aufnahme Mariens in den Himmel. Die Rückseiten der Flügel in St. Ulrich und Afra wurden abgenommen und sind heute an der Südwand des Hochchores aufgehängt. Sie zeigen den hl. Jakobus und die hl. Anna Selbdritt.
