大悲院獻殿面闊三間，進深三間，梁架三椽柎對三椽柎，殿內用中柱，單檐歇山灰瓦頂。柱頭，補間斗拱五鋪作，琉璃脊剎.吻獸，整體設計科學，結構嚴謹對於研究我國宋金時期建築的結構法式具有很高的科學價值。
曲沃大悲院大悲院獻殿內採用中柱，減少了殿內柱子的使用，增大了室內的使用空間，大爬梁和大斜昂的採用，加之柱子的明顯側角和大構件之間的相互連線承托，使整體建築結構嚴謹，重心穩定。雖然在後代的修繕中，屋頂脊獸和瓦製品多已更換，但整體建築梁架、斗拱皆完整地保留了宋、金時期的建築法式和風格，是宋金建築的代表作，對於研究我國同時期的建築技術有著很大的價值。
附屬建築天王殿位於獻殿西北，坐北朝南，面闊五間，單檐硬山頂，房頂板瓦.筒瓦覆蓋，柱頭覆蓋，柱頭科，平身科大斗雕刻牡丹花草，明間闌額上雕有天王神像。次間.稍間闌額雕纏枝花草，普柏枋上有旋子彩畫；東西配殿面闊三間，進深一間，單檐硬山式灰瓦頂，柱頭科.平身科用大斗，三椽梁架，明間開磚砌小門，次間開小方窗；過殿面闊五間，單檐硬山卷棚灰瓦頂，柱頭科.平身科斗拱五鋪作，闌額雕刻纏枝牡丹花卉，柱礎由上下兩塊石頭組成，上部為鼓鏡式，下部為上雕覆蓮的方石處。兩側山牆由外伸出八字牆。建築物保存基本完好。另外，大悲院獻殿東側牆上鑲有四通碑刻，其中《大悲院碑記》.《大悲院重修碑記》.《大悲院新修盧舍那佛記》有較高的佛學研究價值。
