佛山祖庙从北宋元丰年间（1078—1085年）始建，至清代初年，这里逐渐成为一座体系完整、结构严谨、具有浓厚地方特色的庙宇建筑。光绪二十五年（1899年），祖庙大修，形成今日的祖庙建筑群。佛山祖庙与肇庆悦城龙母庙、广州陈家祠合称为岭南古建筑三大瑰宝，现为国家级重点文物保护单位。

从建筑的角度看，祖庙是一组建筑艺术高超，装饰工艺精美的具有岭南特色的建筑群。南北中轴线由万福台、灵应牌坊、锦香池、钟鼓楼、三门、前殿正殿、庆真楼等建筑物组成。其整体布局规整庄严，蔬密有致，亭台廊榭的设置严格遵守中国古代园林建筑的原则，以藏和露的巧妙辩证让游客觉得其内部空间含蓄、内敛、复杂、神秘继而产生肃然起敬之感。

祖庙是一个民间艺术博物馆，里面的建筑装饰工艺巧夺天工，被外国友人誉为东方艺术之宫。这得益于佛山发达的民间工艺。佛山是广东木雕的重要产地之一，以红木雕刻为主，也有贴上金箔而成为金漆木雕，佛山木雕以其刀法利落，线条简练，豪放、粗矿、流畅，构图大方饱满，装饰性强而著称，题材以人物、动物、花卉、瓜果等为多，以建筑装饰木今为主。祖庙前殿、正殿所陈列的大型神台，就是佛山著名的金漆木雕杰作之一。其中所雕刻的内容包括“荆柯刺秦王”、“李元霸伏龙驹”“竹林七贤”与“薛刚反唐”等故事。此外，祖庙建筑木雕也很多，其中有檐口木雕衽、花篮、木雕大门、戏台（万福台）、屏风、牌匾、对联、挂屏、仪仗、彩门、香案、门窗、案台、桌椅等。

最值得称道的是祖庙的建筑装饰大量采用了陶塑、木雕砖雕、灰塑等。其中在建筑中应用的陶塑瓦脊共有六条，分别装置在三门、前殿、正殿、前殿两廊和庆真楼等建筑的屋顶脊之上。规模最大的三门瓦脊。全长32.02米。正两面均有以戏曲故事为主要题材的雕塑，雕塑人物的面部、手部均露胎，不施釉，目的是为了生动传神地表现人物的神态表情和手部造型。釉色以绿、蓝、酱黄、白为主，色彩高贵华丽，古朴典雅。设于祖庙各处的陶塑瓦塑历经百年风雨，其釉色仍光亮如新，可见其精良的制造工艺。灰塑又叫灰批，是佛山具有悠久历史的民间艺术之一，用灰塑美化装饰建筑物，主要用在门额窗框、山墙顶端、屋檐瓦脊、亭台牌坊等处。其题材有人物、动物、山水、花鸟以及书画等。在祖庙中，这种佛山传统的民间灰塑艺术作品比比皆是。如祖庙两旁门、额的灰塑：“唐明皇游月宫”、“桃园结义”，东廊的“郭子仪视寿”，西廊的“哪咤闹海”等。此外，还有：“八仙”，“三英战吕布”、“刘伶醉酒”以及琴棋诗画等题材的作品。这此灰塑艺术造型生动传神，栩栩如生，色彩绚丽。砖雕、石雕艺术也是佛山民间手工艺之一。它主要用于建筑装饰上。是我国有悠久历史的建筑艺术，明清两代在珠江三角洲各地，用这些民间雕塑艺术装饰建筑物甚为流行。祖庙公园内的马郡宗祠内牌坊，都用砖雕、石雕进行装饰，它建于明正德十六年（1521年），是佛山目前保存最完整最早的砖雕装饰艺术之一。祖庙大殿三门前两侧，端肃门上的砖雕“大红袍”（海瑞故事）、崇敬门上的“守房州”（牛皋故事）。这些砖雕的主要特色是：雕刻细腻，层次多，构图集中概括，主体感强，雕刻工艺娴熟，多用圆雕、透雕、浮雕、刀法刚劲利落极富于装饰性。细心的游人在观赏祖庙的砖雕时可以发现在砖与砖的接缝处并无丝毫的痕迹，其制作工艺令人惊叹。

祖庙的正殿里庙内还陈设了许多珍贵的艺术品，如70件33种兵器铜墙铁壁仪仗，直径1.31米的巨型铜镜、大型铜鼎铜钟和香炉。铁器有大铁鼎、铁鼎、铁画等等。园内还陈列有石刻匾额，明、清时期的石兽、碑刻唐代“贞观二年”款棋字阳文“佛山”，石片旁的复制品。重新组合复完的陶塑瓦脊，大量的金木雕建筑构件，大型铁铸武士立像，铁铸瑞兽、铁炮等等。这些陈列品集中反映了明清时期佛山高超的工艺技术。无怪乎，一些前来参观的外国朋友将祖庙誉为“东方民间艺术之宫”。