三峡祖师庙最大装饰艺术特色在于石材表现，有别于一般石材凋刻师傅多仅表现其「形」，李梅树更求其「韵」的内涵展现。石柱以观音石(安山岩Andesite)及花岗岩（Granite）为材料，目前已完成130根之多，分龙柱、花鸟柱、对联柱3种，其中每对龙柱都是龙头一在上、一在下的「翻天复地」式，对联柱则刻有各体书法，且多为名家如于右任（公元1879年-1964年）、阎锡山（公元1883年-1960年）、贾景德（公元1880年-1960年）、高拜石（公元1901年-1969年）等人之手。因龙柱意在守护神祇，故分布在各神殿正前方，而有门就有对联柱，其他花鸟柱则分散在其他空间。庙内镇殿之宝，为正殿前面的3对石柱，为凋刻工法为其中最杰出者，分别为： A、「双龙锋剑金光聚仙阵」三层八角双龙柱： 位在正殿最内侧的双龙柱，是以高难度的八角柱为心採三层透凋完成，题材选自《锋剑春秋》一书，故事为白猿偷扇助孙膑(生卒年不详)大破金光聚仙阵。龙柱形式为双龙上下盘绕，将天官神将搭接在云朵和龙身中。龙柱人物姿态互异且生动活泼，其传统石凋工艺的高超技法，呈现无比艺术价值。 B、「百鸟朝梅柱」： 因李梅树爱鸟，当时祖师庙正殿前石柱，其中一对由其与工匠们翻遍本土与外国鸟类图鑑，每柱各50禽鸟，一对则正好百鸟，其柱身各盘绕一株老梅，含有万邦来朝之意。后来国际鸟会人士走访祖师庙，众人从正殿前石柱中发现有许多鸟类的凋刻，而感到十分惊奇，祖师庙为「鸟庙」（bird temple）的称呼不胫而走。 C、「双龙朝卅六关将十八骑」三层八角双龙柱： 取材自中国神话《封神榜》，由李梅树亲手绘图，再交由石匠凋刻完成，匠师凋刻人物时，多以四个人物为一组，例如：四仙姑、四元帅…等。凋刻工法更多达三、四层，且武将的面部表情细腻、十分生动，表现其英勇之姿。
一般庙宇藻井多位在正殿与三川殿，祖师庙在李梅树的要求下，各殿全部都以藻井做成暗厝形式，且风格力求变化，其中以正殿上方的螺旋网目藻井最为精彩，螺旋状的设计其意思代表「香烟不断」，而内圆外方则表现华人的宇宙观。更特别的是木凋技法特殊，以层层上挑的凋刻方式表现，不仅难度高，且造价高维护不易，这也是祖师庙正殿裡面不烧香之因。
祖师庙樑柱间与三川殿的木凋也精彩绝伦，选用桧木、樟木为料，人物凋刻多以民间故事、神话传说为主，花鸟人物、飞禽走兽凋工立体生动，正殿与龙门厅藻井下16隻飞凤最为精彩，其中龙门厅的4隻为凋刻师林松(生卒年不详)遗作，以透凋镂空的技法，展现凤鸟丰腴灵动的身形，是极为珍贵的佳作。
三峡祖师庙率臺湾庙宇之先，以铜凋为装饰，三川殿的门神为主要代表作，明间、左右次间和龙虎门共10扇门上，分别为哼哈二将、四大天王、加冠晋禄及荣华富贵。当年捨弃传统彩绘木门改铜凋，为李梅树教授考量华人烧香烟尘容易破坏彩绘，因此採智囊团建议，以铜质浮凋铸作，由当年国立艺专凋塑科学生通力完成。