大天后宮坐東朝西，建於斜坡地上，面對昔時的碼頭，因此建築物由前而後，級級升高，自前殿、拜殿、正殿至後殿，一進比一進雄偉。正面寬三開間，平面呈縱深式的四殿兩廊式配置。宮後連著供奉關聖帝君的祀典武廟，右倒是供奉觀音佛祖的佛祖廳。

拜殿與正殿分離拜殿，採三開間重檐歇山屋頂，罕見的十架捲棚大木結構，外型蘶娥而突出，中央天井宛若一池。殿前的一對蟠播龍柱與正殿前的龍柱，都是造型渾厚的早期作品，從龍足雕三爪上研判，應為天妃或媽祖時期的風格。前殿石雕為民國三年甲寅(西元一九一四年)所刻，窗櫺不刻細緻，龍柱及石獅已改為現形式。

另大天后宮匾額頗多，其中清朝皇帝御賜的「神昭海表」、「德伴厚載」、「與天同功」最為珍貴。而栩栩如生、尺寸碩大的媽祖神像，以及陪祀在右的千里眼、順風耳，則是藝術上難得的佳作。