玉皇阁坐北朝南，总面积为2022.3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7.4米，高2.5米；北壁画长12.8米，高2.5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1983年张苏题写的"玉皇阁"横匾。下阁楼挂有1983年班开明书写的"靖边楼"横匾。
