新竹市孔廟原為清代淡水廳的儒學學宮，即廳儒學，又稱文廟，至清末一直是北部重要的文廟建築，大成殿內正中主祀孔子神位，亞聖及七十二賢分祀左右兩側。
新竹市孔廟的興建最初源於清嘉慶15年(公元1810年)閩浙總督方維甸(1759-1815)巡臺時，由生員王士俊、張薰、郭菁英等人呈請在竹塹設立學宮。嘉慶22年(公元1817年)，臺灣府淡水撫民同知(又稱淡水同知)張學溥率貢生、稟生、監生等多人提捐興建文廟，地點位在竹塹城內東南。直至道光4年(公元1824年)，淡水同知吳性誠(？-1826)任內時完工，包括大成殿、文昌宮、明倫堂、福德祠等建築。其後，道光9年(公元1829年)淡水同知李慎彝增建名宦、鄉賢、昭忠與節孝等4祠。道光10年(公元1830年)，板橋林平侯曾捐助學田。同治5年(公元1866年)，添購祭器、樂器及佾生、樂生服飾，體例臻於完備。
新竹市孔廟的建築舊址在今天新竹市成功里的武昌街、大成街、林森路、復興路4條街道所包圍的區域。日治初期曾被充作日軍新竹守備隊兵舍，祭典暫時廢止，後因民眾抗議而恢復。明治34年(公元1901年)駐兵撤除，大成殿仍安置神位。之後，孔廟成為日治時期許多學校的校址或創設地，如新竹公學校(今新竹國小)、新竹中學校(今新竹高中)、新竹家政女學校、新竹工業學校(今新竹高工)等校(參閱《臺灣地名辭書卷十八：新竹市》)。期間曾將兩側之名宦祠、節孝祠與東西兩廡改建為教室。國民政府時期，孔廟仍為新竹家政女學校改制的縣立新竹中學校址。民國45年(公元1956年)，縣立新竹中學遷建至虎頭山腳，民國48年(公元1959年)孔廟遷建於中山公園內，僅大成門與大成殿尚維持原貌，部分建材沿用嘉慶年間建成之舊孔廟的石材與橫樑；而孔廟原址則作為當時的新竹市公所之用。民國76年(公元1987年)起由新竹市政府逐年修建完成。
民國98年(公元2009年)於東廡後方空間重設鄉賢祠，並奉祀王世傑(1661-1721)、徐立鵬(1744-1761)、鄭崇和(1756-1827)、鄭用錫(1788-1858)、鄭用鑑(1789-1867)與林占梅(1821-1868)等6位先賢。徐立鵬祖居廣東惠州府陸豐縣，乾隆26年(公元1761年)左右渡臺，是客家人大規模入墾新竹地區的第1人。鄭崇和於乾隆40年(公元1775年)渡臺，竹塹建文廟時，樂捐巨款。鄭用錫為鄭崇和之子，道光3年(公元1823年)考取進士，為臺灣第3位進士，道光6年(公元1826年)與仕紳舖戶籲請將竹塹城改建為磚城，並協助同知李慎彝建造。鄭用鑑為鄭崇和之子、鄭用錫之弟，道光5年(公元1825年)通過貢生選拔，成為北臺地區首位拔元、林占梅出生於竹塹西門，熱心於竹塹地區文教事業的推展。新竹市孔廟自民國98年(公元2009年)3月、9月分別辦理鄉賢春秋祭典。
新竹市孔廟至清末一直是北部重要的文廟建築。現今的新竹市孔廟其空間格局，由南而北依次為泮池、禮門與義路、大成門、大成殿、東西廡、崇聖祠等。各建築形式、意義與功能說明如下：
泮池：中國古代修建的1種半圓形水池，具有防災、調節氣溫及風水上的象徵意義。
禮門與義路：孔廟有2個小門作為平常通行之用，朝東的稱為「禮門」，朝西的稱為「義路」；其以禮義為名，表示請求孔子之道，必須遵循禮義。孔廟以「大成殿」為中心，學生必須經過「禮」門與「義」路兩個路徑，才能進入孔廟的殿堂。
大成門：孔廟進入主體建築群的大門稱為「大成門」，取名「大成」之用義出自《孟子萬章下》：「孔子之謂集大成也」。意思是孔子整理三代至周公的學問並刪詩書、訂禮樂、贊周易、修春秋，所以是集大成的學者，也因而以大成為建築命名最能彰顯孔廟之特質。新竹市孔廟的大成門面寬五開間，兩側連接廂房，分別題有「尊師重道」與「進德修業」的門額，屋頂採閩南式三川脊頂並覆以黃色琉璃瓦，簷廊於明間前立有兩根蟠龍石柱。明間與兩側梢間開門，門板為黑漆底上飾門釘；明間門柱前並設有石獅，梢間側門則為石鼓。
大成殿：孔廟建築群中層級最高的建築為「大成殿」，殿內正中奉祀孔子神位，亞聖及七十二先賢分祀左右兩側。新竹市孔廟的大成殿面寬與進深均為五間，平面近於方形，周繞以簷柱，立於月臺之上，月臺前方有丹陛御路，兩側勾欄立有石獅。屋頂採閩南式歇山重簷頂並覆以黃色琉璃瓦，正脊飾以雙龍護塔。殿門採格扇作法。明間兩側壁柱柱珠有石作雕刻，立於圓形柱礎之上，其上再承圓形石柱。大成殿幾乎終年大門深鎖，僅每年孔子誕辰舉行祭孔時才打開。
東西廡：大成殿兩側為東廡與西廡，屋頂採硬山頂，是孔廟中供奉先賢先儒之處。孔廟祭祀孔子之門徒弟子與宣揚儒學之知識份子始自唐貞觀年間，其後歷代均有所變動。
崇聖祠：原名「啟聖」祠，啟聖為孔子之父叔梁紇公之封號。清雍正元年(公元1723年)，清政府頒詔追封孔子五代祖先，並且諭令啟聖祠改名為崇聖祠。
每年於孔廟舉行的「釋奠禮」原是祭祀先聖先師的禮儀名稱，到了隋朝孔子被尊稱為「先師」之後，釋奠禮便成為祭孔典禮的專屬名稱，歷史上中國各朝代皆有其祭孔儀式。臺灣在民國41年(公元1952年)將陽曆9月28日訂為孔子誕辰紀念日及教師節。直到民國57年(公元1968年)，教育部初步訂定大成至聖先師孔子釋奠禮儀節，並於同年在臺北市孔廟祭孔時試行。民國59年(公元1970年)定案，由內政部公布實施，祭孔典禮歷時約60分鐘。新竹市孔廟曾於民國98年(公元2009年)3月與9月分別辦理鄉賢春秋祭典。
大成門兩側連接的東西廡，分別題有「尊師重道」與「進德修業」門額。
民國48年(公元1959年)孔廟遷建於中山公園內，僅大成門與大成殿尚維持原貌，部分建材沿用嘉慶年間建成之舊孔廟的石材與橫樑。
由於新竹市孔廟為清代官廟，故大成門門板上不繪門神，而飾有108個門釘。