玉皇阁座北朝南,总面积为.平方米,分前后两院,依次为天王殿、玉皇阁正殿,在同一条中轴线上。前院天王殿面宽三间,进深二间,东西正禅房各三间,东西下禅房各三间。天王殿两侧分别有角门,通过十八步石砌台阶进后院山门,直通正殿。正殿分上中下三层阁楼(面观三层实际两层),均面宽三间,进深二间,三重檐歇山硫璃瓦顶。正脊为硫璃花脊,两瑞砌硫璃盘龙,脊上有泥塑彩色八仙人,边脊砌大吻跑兽,四角脊梢下装有兽头,悬挂铁锋。中层阁楼有四面游廊,下阁楼有前出廊。整个建筑木架油饰,彩绘为"和玺"、"苏式"图样。殿内东西北三壁绘封神榜神像画,东西壁画各长.米,高.米;北壁画长.米,高.米。
梁上钉有长方形木匾三块,分别为:康熙廿二年,乾隆廿九年,光绪廿三年重修匾。阁楼前出廊内立有石碑八通,其中重修碑七通,分别为:万历四十二年,康熙五十八年,乾隆四十六年,光绪二十二年,光绪廿三年(两块),道光廿五后重修碑记。另有明嘉靖廿二年山西右参议苏志皋题《天仙子》词碑一通。楼前月台东南角建有钟楼,西南角建有鼓楼,均为重檐歇山布瓦顶,木加油饰"苏式"、"和玺"彩绘。
此外,上阁楼挂有年张苏题写的"玉皇阁"横匾。下阁楼挂有年班开明书写的"靖边楼"横匾。