三峽祖師廟最大裝飾藝術特色在於石材表現，有別於一般石材雕刻師傅多僅表現其「形」，李梅樹更求其「韻」的內涵展現。石柱以觀音石(安山岩Andesite)及花崗岩（Granite）為材料，目前已完成130根之多，分龍柱、花鳥柱、對聯柱3種，其中每對龍柱都是龍頭一在上、一在下的「翻天覆地」式，對聯柱則刻有各體書法，且多為名家如于右任（公元1879年-1964年）、閻錫山（公元1883年-1960年）、賈景德（公元1880年-1960年）、高拜石（公元1901年-1969年）等人之手。因龍柱意在守護神祇，故分布在各神殿正前方，而有門就有對聯柱，其他花鳥柱則分散在其他空間。廟內鎮殿之寶，為正殿前面的3對石柱，為雕刻工法為其中最傑出者，分別為： A、「雙龍鋒劍金光聚仙陣」三層八角雙龍柱： 位在正殿最內側的雙龍柱，是以高難度的八角柱為心採三層透雕完成，題材選自《鋒劍春秋》一書，故事為白猿偷扇助孫臏(生卒年不詳)大破金光聚仙陣。龍柱形式為雙龍上下盤繞，將天官神將搭接在雲朵和龍身中。龍柱人物姿態互異且生動活潑，其傳統石雕工藝的高超技法，呈現無比藝術價值。 B、「百鳥朝梅柱」： 因李梅樹愛鳥，當時祖師廟正殿前石柱，其中一對由其與工匠們翻遍本土與外國鳥類圖鑑，每柱各50禽鳥，一對則正好百鳥，其柱身各盤繞一株老梅，含有萬邦來朝之意。後來國際鳥會人士走訪祖師廟，眾人從正殿前石柱中發現有許多鳥類的雕刻，而感到十分驚奇，祖師廟為「鳥廟」（bird temple）的稱呼不脛而走。 C、「雙龍朝卅六關將十八騎」三層八角雙龍柱： 取材自中國神話《封神榜》，由李梅樹親手繪圖，再交由石匠雕刻完成，匠師雕刻人物時，多以四個人物為一組，例如：四仙姑、四元帥…等。雕刻工法更多達三、四層，且武將的面部表情細膩、十分生動，表現其英勇之姿。
一般廟宇藻井多位在正殿與三川殿，祖師廟在李梅樹的要求下，各殿全部都以藻井做成暗厝形式，且風格力求變化，其中以正殿上方的螺旋網目藻井最為精彩，螺旋狀的設計其意思代表「香煙不斷」，而內圓外方則表現華人的宇宙觀。更特別的是木雕技法特殊，以層層上挑的雕刻方式表現，不僅難度高，且造價高維護不易，這也是祖師廟正殿裡面不燒香之因。
祖師廟樑柱間與三川殿的木雕也精彩絕倫，選用檜木、樟木為料，人物雕刻多以民間故事、神話傳說為主，花鳥人物、飛禽走獸雕工立體生動，正殿與龍門廳藻井下16隻飛鳳最為精彩，其中龍門廳的4隻為雕刻師林松(生卒年不詳)遺作，以透雕鏤空的技法，展現鳳鳥豐腴靈動的身形，是極為珍貴的佳作。
三峽祖師廟率臺灣廟宇之先，以銅雕為裝飾，三川殿的門神為主要代表作，明間、左右次間和龍虎門共10扇門上，分別為哼哈二將、四大天王、加冠晉祿及榮華富貴。當年捨棄傳統彩繪木門改銅雕，為李梅樹教授考量華人燒香煙塵容易破壞彩繪，因此採智囊團建議，以銅質浮雕鑄作，由當年國立藝專雕塑科學生通力完成。