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凌霄寶殿為高聳建築，關渡宮因為地形屬於山坡地段，凌霄寶殿於整地後以中軸線為主，連接大殿區到天壇，整個廟宇聚落因凌霄寶殿的增高呈現出雄偉之氣勢。
凌霄寶殿最上層六樓供奉玉皇上帝、太陰星君、太陽星君。五樓為三官大帝、南斗星君、北斗星君，龍虎邊神龕分別為東華帝君、瑤池金母；三樓為太歲殿，供信眾消災解厄祈福。大門以整株台灣紅檜木雕製而成，正立面以珍貴青斗石雕刻；門前一整排石獅鎮住各個門口，四組氣勢磅礡的透雕龍柱作為內外之軟隔界，銅雕天公爐就在石雕欄杆內，望柱上端一整排的小石獅各個面向朝外，仿佛是凌霄寶殿內眾神的守護者。室內與屋簷下的藻井與寶殿內的藻井、花罩，其工料之珍貴、工法之精美、工序之精緻，堪稱全國首冠。
整座凌霄寶殿立面牆布滿著各種石雕作品，來到寶殿居高處，不能錯過精彩的石雕龍柱與石造欄杆之美，欄板上雕作各種吉祥紋樣，望柱邊上雕有四季花瓶，象徵四季平安，這樣的裝飾延續至逐一而上的靈山公園。站在廊道上仰望天花，各種不同形式的藻井與紋飾，堪稱關渡宮之最；有立方形、六角形、圓形、橢圓形等。寶殿後外檐牆以石雕、泥塑彩繪作為裝飾，一大幅的泥塑彩繪「福祿壽」，堪稱整個關渡宮建築最美的後門面之句點。