吉林市北山是一處以自然山水構成的風景名勝，因其山色秀美，逐漸成為附近地區的宗教活動中心，至今仍保留有多處古代寺觀建築。其中玉皇閣是現存規模最大、修建位置最高的一組古代建築群。

據《吉林外記》記載，玉皇閣始建於清乾隆三十九年(1774年)，1926年重修，至今仍保持重修後的規模和基本形式。

玉皇閣由兩進院落組成，依山勢佈置，前低後高。院落平面呈矩形，有著明顯的中軸線，但兩進院落均進深較淺，橫向比較開闊，與中軸線形成方向上的強烈對比。前院由山門、鐘鼓樓及祖師廟、觀音閣、老君殿和胡仙堂組成；後院由正殿“朵雲殿”和兩側僧房組成，全部建築物都按中軸線嚴格對稱配置。
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山門採用了佛寺建築的常用做法，開三個圓券門洞。兩側是簡單的牆門，上施屋頂，中間做三開間屋宇式門，正面厚牆封閉，僅設一個大圓券門洞，上部硬山兩坡頂，以較大體量強調出中軸線的位置。大門北側朝內院完全敞開，門內擺放四大天王塑像。

鐘、鼓樓沒有佈置在前院中軸兩側，而是在前院東南和西南角上建高臺方亭，上施攢尖頂，通透輕盈，飛落在封閉沉重的院牆和山門之上。
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山門內一反在中軸線上佈置主要殿堂的傳統，迎面設置大臺階，臺階上架立三開間木牌坊，強調了第二進院的入口標誌。木牌坊形制簡潔古樸，僅在明間枋下設置雕飾華麗的雀替裝飾。木柱斷面為正方形，前後設戧柱支撐。牌坊上設懸山卷棚頂，柱上出挑枋支撐簷檁。牌坊正中懸掛橫額，書“天下第一江山”。

牌坊兩側有東西殿堂，在東側佈置祖師殿和觀音殿，在西側佈置老君殿和胡仙堂。其建築物都為前廊式兩坡硬山頂，規模依距中軸線遠近而變化小。

後院正殿“朵雲殿”居中而立，面闊三間，殿高兩層，是整個建築群中體量最大、裝飾最華麗的建築物。朵雲殿實為“閣”式建築物，寺觀中常用閣來供奉神佛，朵雲殿內樓上供奉玉皇大帝銅像，樓下供奉三宵娘神像。大殿正立面為兩層柱廊，底層裝飾比較簡潔，二層設平座，平座及屋頂均用三朵斗栱出挑。簷下繪有精細的青綠色調的油漆彩畫。朵雲殿的屋頂為單簷歇山頂，是全院建築物中等級最高的屋頂形式。

整個玉皇閣建築群佈局嚴謹，既強調了嚴格的對稱統一，又高低錯落，富於對比變化。大小殿堂均用灰磚灰瓦，牆面磨磚對縫，樑柱油漆彩畫，是重點裝飾。屋面鋪設板瓦，局部用筒瓦剪邊，不失為北方勞動人民的傑出創作。