武侯祠坐北向南,主体建筑有五重,分大门、二门、刘备殿、过厅、诸葛亮殿几部分,它们排列在一条轴线上。
刘备殿,殿字宽敞,石柱高大,气势不凡。殿正中塑刘备泥塑坐像,高3米。东西偏殿把关羽、张飞父子塑像,殿前东西两廊塑属汉文臣武将各14尊。东廊为文臣,以庞统为首;西廊为武将,由赵云领先。每个塑像前均立小石碑,镌刻着本人姓名、字号和主要事迹。
诸葛亮殿,殿字开朗,为单檐歇山式建筑。殿前石栏上雕有各种禽兽。殿前钟楼、鼓楼分左右矗立。
正殿诸葛亮像,羽扇纶巾,神态自若。两旁配祀其子诸葛瞻和孙诸葛尚。蜀汉将亡前夕,诸葛瞻和诸葛尚同蜀将一起,与魏军作殊死搏斗,最后都战死于四川绵竹前线,后世称诸葛一家“三世忠贞”。殿内有三面铜鼓,是权力和财富的象征。传说铜鼓是诸葛亮南征孟获时创制的,白天用来做饭,夜晚用来报警,因此人称“诸葛鼓”。殿内外赞颂诸葛亮功绩的匾额、对联颇多,其中最著名的一幅是云南白族赵藩所撰,上联是:能攻心则反侧自消,从古知兵非好战;下联是:不审势即宽严皆误,后来治蜀要深思。上联赞诸葛亮用兵善“攻心”,使对方内心诚服。下联称赞诸葛亮的施政方针是根据历史背景和实际情况制定的,所以蜀汉得治。
刘备的惠陵在殿字西面,高12米,墓墙长180米,正面有石碑一通,嵌刻“汉昭烈皇帝陵”,立于清乾隆五十三年(公元1788年)。