正殿位在三川殿與拜殿之後,是關渡宮最重要的殿堂,中央為媽祖殿,奉祀主神天上聖母,左側觀音佛祖殿奉祀觀音菩薩,右側文昌帝君殿奉祀文昌帝君,呈三殿相連、左右並列的格局。其中以中央媽祖殿最高聳,採用上下兩層的假四垂頂,左右兩殿則採用兩坡頂、三川脊造型,屋脊皆為燕尾翹脊。這三座殿堂的屋頂剪黏為林瑞桐承包製作,以湳燙材料製作剪黏裝飾,整體而言,此三座屋頂的剪黏與三川殿相比,較為簡單素雅。

  其中位在媽祖殿屋頂的中脊,其頂端置七層寶塔,寶塔一般用在廟宇主殿上方。寶塔象徵真理,左右設置雙龍,有護衛真理之意。至於文昌帝君殿與觀音佛祖殿,在屋脊的正中則放置麒麟送子。另外出現在媽祖殿頂中脊的鳳凰,展現振翅起飛的姿態,而在媽祖殿中央假四垂頂的四個翼角,其上則放置鳳凰,象徵媽祖的女神身份。

  其次來看拜殿,這是位在三川殿與正殿之間的天井上,覆蓋天井以遮風避雨,便利香客參拜、並進行各種祭祀活動。拜殿造型為前後兩坡頂,中央升高作太子樓,太子樓側面安裝百葉窗,有利於殿內的空氣循環。拜殿左右兩側的山牆壁堵上,以碗片剪黏製作出精美的烟板、鵝頭堆、以及長幅的水車堵。此處位在正殿前方,香客出入的重要通道上,正是欣賞剪黏之美的好地點。拜殿為兩坡頂造形,屋頂頂端的傾斜部分作出長條型帶狀裝飾,稱為「烟板」。這個部位是牆壁與屋脊交接之處,為了防水而塗上一層灰泥,並且做成裝飾帶。一般僅用彩繪來畫,或者用灰泥來塑出裝飾,此處以剪黏修飾,屬於高級作法。

  山牆頂有鵝頭墜,主角是一隻碩大的孔雀,十分引人注目。下方有橫長條型的水車堵。水車堵分左右三段,中央高,兩邊低,這是傳統的分割方式。東壁的中央為封神榜故事中的「戰西岐」,是熱鬧的武打場面,左右兩側則作靜態的花草圖與博古圖。西壁與東壁的裝飾主題相似,鵝頭堆中央放置一隻孔雀,底下水車堵的主題為封神榜故事「伐朝歌」。伐朝歌和戰西岐的主角人物雷同,同樣有姜子牙、楊戩、哪吒和雷震子,但是將聞太師換成了紂王。因為紂王無道,以姜子牙為首的西岐軍前往朝歌討伐紂王。