Tam quan vào cổng Phủ Tây Hồ đắp đao lửa, mái làm giả ngói ống, dưới diềm khắc 4 chữ Hán “Phong đài nguyệt các” (Đài gió gác trăng), câu đối hai bên trụ nói về sự tích Phùng Khắc Khoan gặp Liễu Hạnh.[5] Qua cổng Tam Quan là sân phủ rộng rãi chạy sát hồ nước. Trong sân phía bên trái có lầu Cậu, phía bên phải có lầu Cô, tả dương hữu âm, tả phù hữu bật.[1] Phủ chính có quy mô kiến trúc lớn, mặt trước Phủ có cửa tam quan 2 tầng, mái giữa có ghi “Tây Hồ hiển tích” (Dấu để Tây Hồ). Bốn cánh cửa giữa phần trên chạm tứ quý, phần dưới chạm tứ linh, giữa chạm đào thọ. Qua tam quan là phương đình 2 tầng, 8 mái. Nhà tiền tế, hậu cung xây sát sau phương đình; Kế đến là Điện Sơn Trang 3 tầng, 8 mái cong, lòng nhà có 2 tầng, tầng trên thờ Quan Âm, tầng dưới là 3 động Sơn Trang chiếm 3 gian; khu nhà khách, lầu Cô, lầu Cậu…[4]. Phía sau hiên tam quan là tiền đường. Tiền đường có kiến trúc theo kiểu phúc ốc trùng thiềm, tám mái cao vút lên như một vọng lâu. Đây là lối kiến trúc lâu quán của Đạo giáo, cư cao lâm hạ quan sát tứ phương. Phía ngoài tiền đường, ở trên cao là điện thờ Ngọc Hoàng Thượng đế. Sau tiền đường là trung đường xây ba gian đơn giản, tường hồi bít dốc, chắc khỏe. Chính giữa là ban thờ Tam Vị Thánh Mẫu bằng bài vị. Phía bên tả treo quả chuông lớn, phía bên hữu treo chiếc trống lớn theo đúng quy tắc tả dương hữu âm, tả chung hữu cổ. Nơi tôn nghiêm nhất của phủ Tây Hồ là mật cung – cung cấm. Mật cung xây hai gian thờ dọc, kiến trúc theo kiểu phúc ốc trùng thềm, thấp hơn so với trung đường và bái đường, tạo cảm giác ấm cúng thần bí, theo quy luật âm dương của kiến trúc tiền tôn hậu ty, tiền động hậu tĩnh, tiền náo nhiệt hậu tĩnh túc.[1]