本建筑物虽曾迁址，於民国35年（西元1946年）改建，但因其信仰的独特意义及配合保存登录的意愿，评定为历史建筑。
新竹内天后宫主祀天上圣母，在新竹地区俗称为内妈祖庙，与文庙、武庙、城隍庙，夙称为四大官庙，其中又与城隍庙、竹莲寺同为新竹三间香火旺盛庙宇，而誉为新竹三大庙。
庙宇创建於清乾隆13年（西元1748年），日治时期将庙中神像移入新竹其他寺庙暂寄，一直到民国51年（西元1962年）在现址重建，新建庙宇於民国61年（西元1972年）竣工。
庙宇建筑采用钢筋混凝土构造仿传统木栋架，建筑为坐西北朝东南，主体建筑属於两落两廊之建筑格局，此後陆续增建拜亭、戏台等，乃形成今日所见的格局庙貌。庙中保存日治时期的供桌，为该庙重要历史文物，见证早期信徒对於内天后宫的信仰虔诚与地方工艺。
关於内天后宫的创建，近代研究考据内天后宫的创建应是彰化知县护理淡水同知陆广霖（西元1706-1780年）在清乾隆13年（西元1748年）倡建，并在陈玉友（西元1704-1754年）任内建成。清雍正11年（西元1734年）同知徐治民（西元？-1837年）环植刺竹，建竹城设4门，清乾隆7年（西元1742年）在船头行北门外建立长和宫。依据日治时期增田福太郎（西元1903-1982年）调查，长和宫平日并不开放一般民众祭拜，为满足民众信仰祭祀所需，便在城内建妈祖庙，方便大众祭拜妈祖。
乙未战争後，因马关条约清政府割让台湾，内天后宫遂作为宪兵屯所，内天后宫本就是清代官庙，改隶之际则被作为官产，由日本政府接收。随着日本政府进行新竹市区改正，内天后宫庙址被规划为计画道路预定地，但因为该庙为新竹重要庙宇，所以仅正殿被拆除，当时信徒考量内天后宫已成日产，且随时将全部拆除，所以未进行修缮改建。日治昭和年间日本政府对民间信仰庙宇与庙产进行一系列整理运动，内天后宫神像遭散置到多处庙宇、神明会。昭和16年（西元1941年）庙产更全部卖与「新竹市方面委员事业助成会」。
战後，内妈祖庙管理委员会将妈祖迎入原日治时期真宗本愿寺派的竹寿寺内，後因建筑狭窄，於是迁到现址。民国51年（西元1962年）管理人林华新（生卒年不详）会同地方仕绅陈火顺（生卒年不详）发起重建，新建的内天后宫在民国61年（西元1972年）竣工，此後陆续增建拜亭、戏台等，形成今日格局庙貌。
今日内天后宫的建筑为民国51年（西元1962年）所建，采钢筋混凝土构造仿传统木造庙宇建筑，建筑坐向为坐西北朝东南，主体建筑的平面布局属於两落两廊之建筑格局，两落即三川门与正殿，两廊即连接三川门与正殿的廊道，廊道设隔墙，主体建筑左右对称，是典型传统汉式中型寺庙建筑的平面配置。主体建筑前方设置前埕，庙埕与戏台间为西门街。
三川门面宽三开间，前檐装修以石材组成，檐口柱为水泥塑成之一柱一龙式龙柱，栋架为仿二通三瓜式，二通上的瓜筒以狮座取代，屋顶采「升庵式重檐歇山」式，屋顶作法是明间的屋顶向上升高一层，而与次间的屋坡明显断开，这作法又称为「断檐升箭口」式，但三川门在明间屋顶上再作「假四垂」式，使得三川门的屋顶形式多变，所谓的「假四垂」是在屋顶上加上歇山顶，但其构造并非歇山顶，故称为「假四垂」，屋脊布满剪粘使屋顶充满装饰性。
正殿作敞厅式，不装设门扇，前後用四柱，前面二柱构成步口，各柱间上方作天花，中央点金柱上方则作3层八卦形天花，层层内缩，顶心明镜绘画太极八卦，後副点金柱之间的内檐装修作为神龛，屋顶采「假四垂」式，屋脊为翘脊。
正殿明间神龛供奉天上圣母，神龛外竖立尺寸千里眼与顺风耳神像，神像作身着官服的扮相，彰显千里眼与顺风耳曾受朝廷钦封，左次间供奉注生娘娘与婆姐神像，右次间神龛供奉积庆衍泽公与夫人的神牌，此2位神只即是妈祖的父母林愿与王氏，此封号为清道光21年（西元1841年）朝廷对妈祖父母的追封，信徒称为「圣父母」，圣父母神牌前供奉福德正神与土地婆神像。正殿的步口设置供桌，桌上供奉中坛元帅、文昌帝君、武财神爷，左侧墙前供奉比干、右侧墙前供奉月老星君。
依据日治时期的调查，内天后宫有数块清代匾额，可惜这些匾额皆已不存。今日庙内保存的历史文物，主要有大正6年（西元1917年）与大正9年（西元1920年）的供桌，这两张供桌尺寸大、做工精良，见证日治时期新竹的工艺产业，为庙中保存珍贵文物。
正殿明间作三层八卦形天花，层层内缩，顶心明镜绘画太极八卦。
正殿为不装设门扇之敞厅式，使得正殿空间显得通畅，信徒入庙可直接看见妈祖神像。
三川门点金柱书写「五十三村」意指内天后宫信仰圈范围
宋朝以后历代朝廷都追封妈祖父母，因而许多妈祖庙都会供奉妈祖的父亲积庆衍泽公、母亲积庆衍泽夫人，内天后宫是在正殿右次间神龛供奉圣父母神牌。
正殿的交趾陶壁堵为内天后宫的装饰艺术特色，展现战后的交趾陶工艺技术，壁堵的题材为廿四孝，展现传统道德思想对于孝道的重视。