解州关帝庙主庙区采用中式对称布局，“前朝后寝”的宫殿式格局，建筑群坐北向南，中轴线上从南到北依次是：结义亭、端门、雉门、午门、御书楼、崇宁殿、春秋楼。这也是通常游览关帝庙的顺序。

结义园是进入主庙前的序幕，结义亭是关公生平展厅。园内仿照“桃园三结义”的意境而建，有结义亭、君子亭、结义坊，四周种植桃林，营造出三国故事的氛围。

建于明宣德年间精美的四龙琉璃影壁，中间有五朵牡丹花，上有火焰宝珠、左右二龙戏珠、外侧行龙回首、上部麒麟望日，将天、地、海三界的故事和谐组合在一起。

端门前的“梐枑”俗称挡众，是清雍正五年（1727年）御赐，此处是文官落轿、武官下马的地方。

端门重建于明嘉靖年间，歇山式屋顶面阔三间，是主庙的第一道门。

端门后是雉门，雉门北面是戏台，这种山门兼过路戏台的形式在山西的明清建筑中比较常见。

午门是主庙的第三道门，民国时期（1920年）重建。面阔五间、进深三间、七架梁，单檐庑殿顶。午门在普通庙宇中罕见，是帝王出入的象征。

午门空间十分开阔，内部檐下悬挂多个巨幅匾额，为官员、商贾、信众捐赠。正面人物壁画东边周仓、西边廖化，作为关帝庙的门神。东西两侧墙壁绘有青龙、白虎，是道教中的方位神。

御书楼因楼内有八卦藻井原名“八卦楼”，后因康熙御书“义炳乾坤”匾额悬挂于此，改名御书楼，现“义炳乾坤”匾额已移至崇宁殿内。现存三檐两层歇山式屋顶建筑为清代遗构。

崇宁殿是庙宇的主殿，因北宋崇宁三年（1104年）徽宗封关公为“崇宁真君”而得名。崇宁殿前有碑亭、钟亭、华表、夔龙鼎、铁狮铁人。崇宁殿建在高大台基之上，面阔七间、进深六间、四周环廊、重檐歇山顶。

中间悬挂乾隆钦定“神勇”牌匾，檐下四周的26根巨型盘龙石柱形态各异。殿内供奉关公身着帝装像。殿内还悬挂着康熙“义炳乾坤”、咸丰“万世人极”等历代帝王御笔匾额，是珍贵的文物。

气肃千秋牌坊与四棵千年古柏相融共生，呈现出飞龙在天的景象。

春秋楼也称“麟经阁”，为庙内最高建筑，同治九年（1870年）重建。二楼暖阁中有关公夜读《春秋》塑像，悬挂慈禧太后亲书“威灵震叠”匾额。春秋楼二楼采用的“倒悬藻井”和“悬梁吊柱”营造工艺，属全国孤例。

春秋楼前方两侧为建于清嘉庆年间的刀楼和印楼，分别展示“青龙偃月刀”和“汉寿亭侯印”仿制品。

除了中轴线上的主建筑，两侧还有崇圣祠、部将祠、钟楼、鼓楼、关夫人胡氏家祠等建筑，并设有“线语春秋——解州关帝庙建筑及馆藏附属文物绘图展”。

每年农历四月初八关帝巡城古庙会。农历六月二十四关帝诞辰纪念日。关公文化旅游节自1990年起连续举办，是海内外关公文化爱好者交流的盛会。