位于南岳山下的南岳古镇北街尽头，坐北朝南，前有寿涧水，后有赤帝庙，庙址呈长方形，建于唐开元十三年，后经历了六次大火，经过扩建和修缮，才奠定了现存规模。大殿是清德宗光绪八年（1882）按照北京故宫的样式重修的，共占地98900平方米，殿高7.2丈，是我国五岳中规模最大，总体布局最完整的古宫殿式的庙宇。
南岳大庙四群院落和九个建筑体组成，保持了唐宋以来的艺术精华。
第一进是正门，也叫棂星门，由花岗石砌成，门前有一对石狮子，姿态雄伟，门内翠柏挺立，绿草如茵；
第二进为奎星阁，其上为戏台，阁东有钟亭，阁西有鼓亭；
第三进为城门式的三大洞门，正中叫正川门，门内有玲珑别致的御碑亭，亭内有清圣祖康熙四十七年（1708）为重修南岳庙而立的一个巨大的龟驮石碑，碑文系康熙亲笔；
第四进为嘉应门，现加以改建，内设南岳文物保管所，南岳书画院，大庙招待所等；
第五进为御书楼，保存了宋代和明代的建筑构件；
第六进为正殿，殿前是一块大坪，正殿耸立在17级的石阶上，正中的石阶嵌有汉白玉游龙浮雕，正殿高7.2丈，为重檐歇山顶建筑，内外共有72根大石柱，象征南岳72峰。
殿顶覆盖着橙黄色的琉璃瓦。并饰有宝剑、大小蟠龙和八仙中的人物，飞檐四角，垂有铜铃，檐下窗棂、壁板，都雕刻着各种人物故事或花木鸟兽，后墙上绘有大幅云龙、丹凤。
大殿台阶四周，有麻石栏杆围绕，柱头上雕刻有狮子、麒麟、大象和骏马，栏杆中嵌有汉白玉双面浮雕144块。殿中原来设有岳神座位，历代统治者对岳神都加赐封号。如唐初封为“司天霍王”，开元间又封为“南岳真君”，宋代加封为“司天昭圣帝”等等。如今的“南岳圣帝”是1983年复制的；第七进为寝宫；最后是北门，东为注生宫，西为辖神祠。