祠内的古建筑群由中、北、南三部分组成。中部建筑以圣母殿为中心，形成一条东西向之中轴线。由祠东大门入内，中轴线上从前至后依次布列水镜台、会仙桥、金人台、对越坊、钟鼓二楼、献殿、鱼沼飞梁、圣母殿，系祠内建筑的主体部分。这组建筑布局严谨，造型别致，以风格独特、艺术与历史价值甚高而著称于世。北部建筑东自文昌宫起，有锁虹桥、东岳庙、昊天神祠(关帝庙)、三清洞、钧天乐台、贞观宝翰亭、唐叔虞祠、莲池、善利泉亭、松水亭、苗裔堂、朝阳洞、开原洞、云陶洞、老君洞、待凤轩、三台阁、读书台、吕祖阁、顾亭及静怡园等。这组建筑依地势错综排列，崇楼高阁，参差叠置，以宏丽壮观、幽静飘逸取胜。
南部建筑东自胜瀛楼起，有流碧榭、双桥、白鹤亭、同乐亭、傅山书画馆、三圣祠、真趣亭、分水堰、张郎塔、曲桥、洗耳洞、不系舟、难老泉亭、水母楼、台骀庙、公输子祠等。这组建筑既有楼台耸峙、亭桥点缀，又有泉水穿流、风光绮丽，颇具园林特色和诗情画意。南向又有王玉祠、晋溪书院、董寿平美术馆、奉圣寺、留山园等。祠内整体布局疏密有致，严谨得体，既有寺观院落之特色，亦富皇室宫苑之韵致，恢弘壮阔，独具匠心。
祠内规模最大且文物价值最高的建筑是始建于北宋天圣年间(公元1023~1032年)、崇宁元年(公元1102年)重修的圣母殿，它建于石构台基之上，面阔七间，进深六间，重檐歇山顶，四周围廊，前廊进深达两间，廊下宽敞，乃唐、宋建筑中所独有。在中国同存古建实物中，殿周围的前廊进深达两间者，此乃最早的一个实例。前廊柱上雕饰木质蟠龙8条，蜿蜒自如，盘屈有力，系宋元佑二年(公元1087)原物。蟠龙柱形制曾见于隋、唐之际石雕塔门和神龛上，在国内古代建筑已知的木构实物中，以此最古。
殿内有彩塑43尊，其中圣母像1尊，宦官像5尊，身穿男服的女官像4尊，侍女像33尊。除神翕内的2尊小像为明代补塑外，余皆宋代原作。这些塑像的排列形式突破了寺观塑像排列的固有规制，创造了真正的世俗生活场面，是宋代宫廷生活及其森严等级制度的真实写照，且造型生动，活灵活现，是宋人审美情趣的最高反映和体现，堪称神品，海内外均极罕见。殿前的鱼沼飞梁之建筑结构呈宋代特色，沼内石柱具北魏遗风，乃宋天圣年间原物。鱼沼飞梁实际上就是架设在鱼沼上造型如大鸟展翅的十字形桥梁，这种造型优美、形制奇特的十字形桥式虽然在古籍中早有记载，古画中偶有所见，但国内现存实物仅此一例，确是“海内独有，举世无双”，对于研究中国古代桥梁建筑极有价值。飞梁之前有献殿，虽规模不大，却是金大定八年(公元1168年)原构。
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