全祠面積約5萬2千餘平方公尺，建物面積約5千3百餘平方公尺，主要建築物計有大門牌樓、左右廂房、鐘、鼓樓、山門、文、武烈士祠、大殿等。 祠區坐北朝南三面環繞紅色圍牆，一面倚山，所有建築物，均按中國傳統的宮殿式建造。金碧輝煌屋頂、深紅奪目圓柱、五光十彩畫樑，以及大理石地面等等，使忠烈祠顯得莊嚴肅穆。

       仿北方宮殿式建築，全殿面積1千8百平方公尺，高26公尺。除門窗、天花板部分為木製外，餘均為鋼筋混凝土築成，重簷廡殿屋頂上覆黃色琉璃瓦，屋脊裝飾有仙人及七隻走獸。 供奉的對象為「國民革命烈士之靈位」，置於大殿正中央，左側為「中華民族遠祖黃帝之靈位」及「各民族先祖之靈位」，右側是「國父遺照」。每年春、秋祭典由總統主祭，五院院長及文武百官陪祭；另有遺族、三軍及公務人員代表與祭。

(一)文烈士祠：
        位於大殿左側，面積403平方公尺，高13公尺，鋼筋混凝土結構，琉璃瓦屋面，中國式彩畫平頂。文烈士設個人牌位者，均為領導人或具有特殊貢獻之烈士，餘均以百人牌位享祭。祠內供奉「開國」、「討袁」、「護法」、「抗日」、「戡亂」等各時期為國犧牲之文人烈士。每年春、秋祭典，由內政部部長主祭，五院秘書長陪祭。
(二)武烈士祠：
        位於大殿右側，建築結構均與文烈士祠相同；祠內供奉「東征」、「北伐」、「剿匪」、「抗日」、「戡亂」等各時期為國犧牲之軍人。每年春、秋祭典，由國防部部長主祭，參謀總長及各軍種司令陪祭。武烈士祠內將官設置個人牌位，校尉級軍官設置百人牌位，士官兵則以名冊放置祀箱中供奉。

       山門為鋼筋混凝土結構，黃色琉璃瓦屋面，樑柱間繪有和璽彩畫。門楣標識仿古代皇宮式樣，門楣上四個六角形物體，稱為門眼，為中國古代門第階級之標識。門前石獅子由大理石雕成，各重八噸，前爪玩弄繡球為公獅，前爪撫摸幼獅為母獅。

       為八角亭的建築物，廣場左側為鐘樓，上覆青色琉璃瓦，亭內置有陸皓東烈士銅像，二樓設有大鐘一座。右側則為鼓樓，亭內置有史堅如烈士銅像，二樓有一面大鼓。鐘、鼓樓二樓均不對外開放。

       位於廣場中央左右兩側，左廂房為管理組辦公室，右廂房則為陳展室。中央部分屋頂向上抬高一架，兩側為斷開之「斷簷升箭口」，上覆綠色琉璃瓦。

       忠烈祠為表彰入祀烈士們的忠義精神，故以雄偉的牌樓昭告世人，其為三門式混凝土建築，上覆青色琉璃瓦。枋額正中嵌「忠烈祠」，兩旁嵌「成仁」、「取義」，牌樓背後的枋額則是「萬古流芳」、「忠義」、「千秋」。

       宮殿式建築中，位於皇宮正殿外的迴廊稱為「走馬廊」。忠烈祠大殿左右兩側掛有「棉湖」及「古寧頭」大捷兩大幅浮雕。 
       沿著大殿周圍的迴廊，共展示26幅重要戰役圖，描繪各時期重要戰役的作戰經過。