湄洲祖庙为长323米、宽99米的五进仿宋建筑群，由大牌坊、宫门、钟鼓楼、顺济殿、天后广场、正殿、灵慈殿、妈祖文化园组成，妈祖庙后的岩石上刻有“升天古迹”、“观澜”等石刻，在祖庙山顶有14米高的巨型妈祖石雕塑像。
太子殿
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「太子殿」原名「朝天閣」，因清康熙時，太子太保姚啟聖以羅盤估算，認為風水不當，故構工將此閣改為正殿[11]。但信徒並不領情，依然以寢殿為「正殿」，故稱此殿為「太子太保姚公殿」，後逕稱「太子殿」。
神昭殿
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因清雍正帝御筆匾額「神昭海表」（神靈顯揚於海境邊疆），故稱「神昭殿」[12]。原為「正殿」，昔年姚啟聖把此殿改為「寢殿」。但善信不理會，皆稱此殿為「正殿」，又因雍正帝的匾額而稱神昭殿。雍正共製有三面「神昭海表」匾額，另二面欽賜予臺灣臺南大天后宮（後火災焚毀，今日之匾為複製品。臺灣各知名媽祖廟多有複製。）、廈門天后宮；門殿石柱上還有明代莆田才子戴大賓所寫的「齊齊齊齊齊齊齊齊齊齊戒，朝朝朝朝朝朝朝朝朝朝音」對聯，頗為趣味[13]，其中的 第二、第四、第七、第十字的“齊”與“朝”字，分別讀為“齋”和“潮”，即“齋戒”、“潮音”之意。
靈女祠
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緊臨升天古跡旁，寢殿後方有間小廟，即是祖廟發源地，世界上最早的媽祖廟，名為“通賢靈女祠”。在媽祖羽化升天後，湄洲島民就在媽祖升天處旁建立一間小廟祭祀媽祖，在文革期間靈女祠險遭破壞，在島民的極力保護下倖免於難。
朝天閣
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太子太保姚啟聖將「朝天閣」改為「太子殿」後，「朝天閣」不復在。靖海侯施琅又新建了朝天閣。本閣至今還保存臺灣鹿港天后宮乾隆丁未年（1787年）湄洲進香文物。
升天古迹
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相傳此處是媽祖升天之處。明代住持僧「照乘」在崖上刻「升天古迹」四字，以紀念媽祖。
升天樓
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奉祀媽祖飛昇之相，以紀念媽祖得道。但升天處是「升天古迹」。
觀音殿
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相傳媽祖是觀音大士化身，大凡媽祖廟必祀觀音，以念其德。
佛祖殿
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相傳媽祖在世時篤信佛法，日日禮佛誦經，故靖海侯施琅捐建了佛祖殿，奉祀釋迦三尊，即釋迦如來、文殊菩薩、普賢菩薩。此殿毀於「文化大革命」，1989年重建。
五福殿
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五福殿，又稱五帝廟，祀五福大帝。五福大帝又稱五福王爺、五瘟大王，是瘟神，故本殿不設正門，以希冀五帝不出門。
聖父母祠
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聖父母祠供奉媽祖之父母神像，代表媽祖得道升天，依然秉持孝心，永不忘本。是清代所建。
中軍殿
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中軍殿奉祀「中軍爺」，即統帥媽祖部下神兵之將領，據說為明代泉州衛指揮「周坐」所建，民眾認為本殿中軍爺即是「周坐」。
梳妝樓
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此樓靖海侯施琅所建，為媽祖之起居、梳妝處所。樓內奉便服造像媽祖。此樓亦毀於「文化大革命」，1989年重建。
靈慈殿
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此殿建於元朝，紀念媽祖拯救船難之德。民間相傳，媽祖救難，多著便服，而非鳳冠霞帔的正裝，「以免遲刻（遲到）」。水手呼救也只喊叫「媽祖」，不敢稱「天后」，蓋因相信稱「天后」，媽祖就會梳妝打扮才來救人。故此殿亦奉便服造像媽祖，象徵媽祖拯救海難之德。
順濟殿
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祀奉四海龍王，殿內有一尊黃金打造的媽祖巨像。