北山關帝廟是吉林市北山古建築群中修建年代最早的一組建築，始建於清康熙四十年(1701年)。由於受山形地勢的影響，關帝廟在平面佈局上沒有採用中軸線對稱的傳統方法，而是依山就勢，呈自由組合式佈局。關帝廟的入口處利用高差變化設置了沿牆而上的長臺階，與大門的方向相垂直。進入大門，廟中正殿位於對面偏東一側，既佔據了庭院中最高的位置，又展示出最有表現力的建築形象。正殿是供奉三國時蜀漢大將關羽的大殿，上懸清乾隆十九年(1754年)乾隆皇帝東巡吉林時所書“靈著豳岐”匾額。大殿面闊三間，前廊式，硬山頂，形制嚴謹古樸。後來又在大殿之前接建了一座三開間的卷棚歇山廊廈。正殿東側為翥鶴軒，西側為暫留軒，與正殿形成不等距的佈置，為後面的藥王廟留出了通道，恰好與正殿西南的松風堂和澄江閣相呼應。正殿後面是對稱佈置的關平、周倉配殿。
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關帝廟之後，有石階在正中直接引入藥王廟。藥王廟建於清乾隆三年(1738年)，後又經兩次重修，曾稱作三皇廟。正殿供奉天皇、地皇、人皇及藥王孫思邈，也供奉了許多歷代名醫。

正殿居中佈置，面闊三間，前面接出卷棚硬山廊廈，使正殿呈現出縱深式的空間特徵。正殿前面對稱設置東西配殿。

關帝廟、藥王廟兩組建築在總體佈局上都沿用了東北地區的做法，庭院寬敞，建築物體型規則，灰色的清水磨磚牆，灰板瓦屋面，局部用筒瓦在屋面兩端鑲邊和處理卷棚屋面的頂部，只有木構件表面施濃烈彩色。