三清殿位於莆田市區兼濟河畔，是建于唐貞觀二年(628年)的玄妙觀遺存下來的一座大殿，北宋大中祥符八年(1015年)和明崇禎十三年(1640年)重修，後歷代雖有修葺，但仍保存宋代建築藝術風格。它的結構和佛教著名古建築福州華林寺大殿、寧波保國寺極為相似。

大殿面闊五間，進深四間，抬梁式木構架，重簷歇山頂。當心間八架椽，前後乳栿對四椽用四柱，梢間下簷均非原物。殿內立有木石相接的圓柱二十根，柱徑54釐米，柱頭微具卷殺，柱礎蓮花覆盆。柱間只施闌額不用普拍枋，斗栱宏大，鬥底作皿板形，鬥欹有〓，簷下柱頭斗栱為雙抄三下昂，重栱偷心七鋪作，用單材華栱兩跳。斗栱與椽檁之間彩繪飛鳥、果盤、蝙蝠、蓮花、牡丹、葫蘆、鯉魚、號角、卷書、煉丹爐、雙錢等道教圖畫。

大殿東廂為碑園，內有宋徽宗書《神霄玉清萬壽宮碑》以及收集來的散置各地的珍貴碑刻。