1、悬空寺呈“一院两楼”般布局，总长约32米，楼阁殿宇40间。悬空寺的总体布局以寺院、禅房、佛堂、三佛殿、太乙殿、关帝庙、鼓楼、钟楼、伽蓝殿、送子观音殿、地藏王菩萨殿、千手观间殿、释迦殿、雷音殿、三官殿、纯阳宫、栈道、三教殿、五佛殿等。
2、南北两座雄伟的三檐歇山顶高楼好似凌空相望，悬挂在刀劈般的悬崖峭壁上，三面的环廊合抱，六座殿阁相互交叉，栈道飞架，各个相连，高低错落。全寺初看去只有十几根大约碗口粗的木柱支撑，最高处距地面50来米。其中的力学原理是半插横梁为基础，借助岩石的托扶，回廊栏杆、上下梁柱左右紧密相连形成了一整个木质框架式结构，也增加了抗震度。
3、南楼内高三层，长约8米，宽约4米，有纯阳宫、三官慰獍昏枨殿、三教殿和雷音殿。纯阳宫也称吕祖庙，主要供奉的是道教八仙之一的吕洞宾；三宫殿是悬空寺整个建筑中面积最大的一个殿，殿内塑像为明代的泥塑珍品；三官指赐福于人的天官，赦罪于人的地官，为民解厄的水官。泥塑最高约2米，是悬空寺最大的塑像，下面左右均为侍女和老少臣子，天蓬元帅，龟蛇二将。雷音殿是佛教殿堂，位于南楼最高处，佛教认为佛祖释迦牟尼弘扬佛法时，声音如雷鸣般响亮，所以称雷音殿。
4、北楼高三层，长约为7米，宽约为4米，分别为五佛殿、观音殿、三教殿。五佛殿位于最低层，供奉五方佛而得名。观音殿在楼中层；刽五魇哓三教殿是体现“三教合一”的典型殿阁，位于悬空寺第三部分的最上层。三位教主共聚一堂，中间为佛教创始人释迦牟尼，左边为儒家创始人孔子，右边为道家鼻祖老子，三教供于一殿，在全国各地寺庙建筑中极为罕见。悬空寺的建筑集中体现了中华民族民族共融，世界大同的崇高境界。
5、恒山悬空寺利用力学原理半插飞梁为基，巧借岩石暗托，梁柱上下一体，廊栏左右相连，曲折出奇，虚实相生。寺内有铜、铁、石、泥佛像八十多尊，寺下岩石上“壮观”二字，是唐代诗仙李白的墨宝。全寺为木质框架式结构，在陡崖上凿洞插悬梁为基，楼阁间以栈道相通，背倚陡峭的绝壁，下临深谷，寺不大，但巧夺天工，也颇为壮观。
