三川殿面寬五開間，進身四開間，屋頂採用重簷歇山式的造型，在臺灣的寺廟中，甚少廟宇前殿使用此類型屋頂。三川殿兩旁為八卦門，正門的空間則往內延伸，形成一凹壽(就是房屋入口處設計成內縮變成ㄇ字型作法)格局，營造三川殿空間層次美感。三川殿前步口，屋簷下方牌樓斗栱，除了橫、縱兩向斗栱外，另外增加斜栱出挑，形成「網目斗栱」，栱身為如意造型，又稱「如意斗栱」，常見於溪底匠派所建造的廟宇。
三川殿內的八卦藻井，作品出自大木匠師「樹發師」王樹發（公元1861年-1931年），藻井共分兩層，底層八角形每一邊出二栱，每栱升四斗，以24組斗栱組砌往內齊集於「頂心明鏡」（即上方的天花板），中間覆以天花板，是泉州溪底匠師施作藻井的特色。藻井每一邊分別有八仙人物造型和吊筒，八仙人物上方為主題「四愛」及「漁、樵、耕、讀」，「四愛」即「茂叔愛蓮、羲之愛鵝、淵明愛菊、和靖詠梅」。在臺灣同為益順師和樹發師的作品，型式相似的藻井尚有新竹城隍廟、彰化南瑤宮，但以鹿港天后宮的藻井裝飾最為精采。
隨水師提督施琅平台的湄洲開基媽祖神像，高約2尺(約60公分)，手持如意、造型端裝素雅，服飾雕塑極為雅致，為泉州匠師風格作品。媽祖原為粉紅面容，自湄洲開基建廟，到後來奉祀於鹿港天后宮，因受香煙薰繞而成黑面，故又稱「香煙媽」，據說為湄洲開基媽祖6尊神像其中之一。後來其他5尊多因文化大革命等因素而下落不明，更顯鹿港天后宮此尊神像之珍貴。平日收藏於神房中，只有農曆除夕晚上11時至3月23日媽祖壽誕日，才請出湄洲媽視事，供信眾朝拜。
鹿港天后宮正兩旁共有兩對千里眼與順風耳將軍，分別立於正殿神龕前及前步口兩側拱門旁，相傳為泉州匠師連詠川(生卒年不詳)所雕塑。其中千里眼手執戟、眼觀四面，順風耳手持斧鉞、耳聽八方，姿勢神態優雅，青面獠牙外表懾人，為神像雕刻經典之作。
天后宮的石材採泉州青斗石，在雕法方面採透雕、浮雕、線雕、圓雕，其中以三川殿的石窗透雕，剔地起突的龍虎石雕最為精彩，是出自蔣馨（公元1873年-1933年）家族石匠蔣文華(生卒年不詳)、蔣文水(生卒年不詳)作品。
鹿港天后宮三川殿八卦藻井「薄海蒙庥」匾上方，有一對「蟾蜍座」木雕，其「蟾蜍」造型無一般「獅座」的獅鬃及捲毛，此木雕為鹿港一代木雕大師施禮(公元1903年-1984年)的作品，其原由為古代文人雅士以蟾宮為月宮別稱，科舉高中則稱為「登蟾宮」。此處兩隻蟾蜍當中，一隻口啣「菊花」，比喻「長壽吉祥」，另一隻口啣「茶花」，喻為「四季長春」。
又稱天公殿，現貌為民國52年(公元1963年)坤玉師施坤玉(公元1919年-2010年)所施做，後殿石雕除龍柱為舊物外，其餘皆為蔣馨外孫張清玉(生卒年不詳)率領匠師所施做的作品，龍柱上蟠龍活靈活現氣勢十足。