台中忠烈祠正殿为1969年新建仿清北方宫殿式混凝土建筑，重檐庑殿顶上覆黄色琉璃瓦，屋脊饰仙人走兽，衬深红色桧木菱花门窗，曲昂斗拱清式彩绘，四周围竖白水泥斩花岗石廊柱，环以龙头如意宝瓶勾栏，临十四级安山石阶，御道嵌白色王工云神阶，祭祀台铺暗红色花岗石，殿内铺设大理石地板及红色地毯，墙内贴花岗岩片，倍显灵秀庄严，殿外有台湾省政府主席黄杰撰书之对联『郁河岳而生色尽忘前路皆弹雨，结风雷为魂已遣头颅入阵云』。