仁海宮建築空間佈局承襲自中國南方傳統建築，山門獨立於廟殿正前方，四柱三門的外型，絢爛奪目的重簷，正脊中央置一火珠，左右兩旁置雙龍相向守護，以鎮壓禳火，成為中壢區的地景指標。山門向後的廟埕延伸至三殿式廟宇建築，包括三川殿延伸至拜殿(拜亭)、正殿、後殿，和東西廂廓。三川殿正脊(中國古代建築主樑上方頂端的屋脊)剪黏裝飾雙龍護福祿壽三仙，西施脊(正脊上方多加的一道脊帶)以剪黏裝飾呈顯華麗之姿，正殿正脊則以雙龍護塔來表現。
清道光18年(公元1838年)因仁海宮泥牆土瓦、殿宇粗陋，加上歷經風吹雨打壁破垣頹，因此同治9年(公元1870年)經眾議決定重建，由庠生(為中國明清兩代科舉制度中府、州、縣學生員的別稱，就是秀才之意)王國華負責重建事務，並於翌年完成，奉獻「海國長春」匾額，和當時另一面由中壢街庄信眾奉獻的「慈悅普濟」，兩匾額現均高掛於正殿上方。
在仁海宮左側50公尺處的中壢聖蹟亭，建於晚清時代，後來於日治時期昭和年間重建。當時中壢最繁華的新街市況熱鬧，許多士紳、學子紛紛進駐人文薈萃，客家族群為了表示敬天惜字的傳統，在仁海宮旁興建聖蹟亭，用來將有文字的殘書或廢紙集中焚燒。聖蹟亭高約4.33公尺，亭身內部為磚造，外面以洗石子舖面。整座聖蹟亭共分3層，最上層為6面體，正面浮鑴「聖蹟」二字、亭簷圓弧，亭頂以花瓶為造型；中層為4面體，正面有一橢圓形爐口，周邊則有複雜的線腳，和類似蝙蝠裝飾，取其同音為祈「福」之意；爐體底層為8面體。受到日本當時建築風格影響，重建時除使用洗石子，並融入巴洛克裝飾特色的勳章紋飾(又名鮑魚飾)等，為全臺唯一有巴洛克裝飾風格的聖蹟亭，是展現日治時期文化融合的例子，現為桃園市市定古蹟。