Tại chùa Hạ có các pho tượng Đức Ông khá đẹp, và một bức bình phong lớn mô tả cảnh địa ngục.

Các pho Kim Cương đứng trong những tư thế võ mạnh mẽ, sống động. Tại chùa Trung có hai pho tượng Hộ pháp được cho là lớn nhất trong các ngôi chùa Việt Nam, cao gần 4m. Tượng Hộ pháp đắp bằng đất thó, giấy bản giã nhỏ trộn với mật, trứng,..., nên sau hơn ba trăm năm vẫn còn rất tốt.

Các pho tượng đẹp nhất của chùa Thầy tập trung tại chùa Trên.

Trên cao nhất là tượng Di Đà Tam tôn được tạc vào đời Mạc. Phật A Di Đà ngồi giữa dáng vẻ phúc hậu. Pho tượng Quán Thế Âm bên phải ngồi buông chân trái xuống, chân phải co lên, tay cầm một cây phất trần, dáng vẻ ung dung. Pho Đại Thế Chí ngồi xếp bằng, hai tay bắt ấn mật phùng. Ba pho tượng mỗi pho một vẻ không giống nhau, tạo thành một bộ tượng đẹp đặc biệt.

Dưới đó, chính giữa là tượng Thiền sư Từ Đạo Hạnh trong kiếp Phật. Tượng được tạc vào thế kỉ 19, khuôn mặt khắc khổ, nổi rõ mạch máu, ngồi xếp bằng tròn trên một bệ hoa sen còn lại từ đời Lý. Bệ hoa sen đặt trên một con sư tử cuộn tròn, dưới con sư tử là một bệ bát giác. Hiện nay tượng được đội mũ hoa sen và khoác áo vàng.

Toàn bộ ba pho Di Đà và tượng Từ Đạo Hạnh đặt trên một bệ đá hai tầng, được làm vào thời nhà Trần. Bệ đá chạm những cánh hoa sen, bốn mặt chạm hình rồng và hoa lá, bốn góc có hình thần điểu Garuda.

Bên phải là tượng Thiền sư ở kiếp Vua. Tương truyền Từ Đạo Hạnh sau khi đã hóa, đầu thai làm con trai của Sùng Hiền Hầu và trở thành nhà vua Lý Thần Tông. Tượng Lý Thần Tông đầu đội mũ bình thiên, mình khoác long bào, ngồi trên ngai vàng. Bên trái có tượng Từ Đạo Hạnh trong kiếp Thánh, ngồi trong một khám gỗ chạm trổ cầu kì. Tượng này có cốt bằng tre, có thể cử động. Tương truyền xưa kia mỗi khi mở cửa khám thì tượng tự động nhỏm dậy chào. Sau một vị quan triều Nguyễn nói rằng "Thánh thì không phải chào ai cả", nên tháo hệ thống khớp nối, từ đó tượng ngồi yên. Pho tượng này thể hiện nghệ thuật làm rối nước của dân gian.

Trong chùa còn có tượng ông Từ Vinh và bà Tăng Thị Loan là cha mẹ Từ Đạo Hạnh và hai bạn đồng đạo thân thiết của Ngài là Thiền sư Minh Không và Thiền sư Giác Hải.

Trước tượng Từ Đạo Hạnh ở chính giữa có một bàn thờ gỗ chạm trổ rất đẹp. Xưa kia nền đất còn thấp, người thắp hương vịn vào bàn thờ tạo thành một chỗ hõm rất lớn. Trong chùa Thượng còn có hai cây cột làm bằng loại gỗ quý là gỗ Ngọc am.