大雄宝殿
大雄宝殿明间檐下悬挂“大雄宝殿”篆书匾额。四周檐下共施斗拱45攒，其中柱头科14攒，平身科27攒，角科4攒，均为七踩三重昂计心造，用材接近《清式营造则例》规制。但其在正心瓜栱、头昂下各设替木式短栱，抬升了斗拱总高，比例更接近辽金风格。这种增加替木式短栱的做法，增加了铺作层的高度，改变了斗拱与柱间的比例，是一种山西地方性的营造手法。大殿后檐明间施一攒平身科斗拱，其斜拱设计颇具辽金及元代复古之风，具有承袭古法又体现地域特点的营造方式。斗拱之间的拱眼壁南立面绘游龙，其余各面绘花卉，具有较强的装饰作用。大殿南立面明间及两次间设十二扇格扇门，每间四扇六抹格扇门，窗棂图案尤其的别致，设计分为六对，没有雷同，图案精细繁复，雕琢工艺高超，是明代珍贵的木作精品。南立面尽间下部砌墙，上部开直棂窗，造型简洁，与格扇门形成对比又繁简相宜。
北立面明间斜拱
格扇门
大雄宝殿梁架采用彻上露明造，木构架完全暴露，不设平闇。木构件通体施彩。殿身七架梁对前后双步梁，省去一根九架梁，用料大为简化。前后共施檐柱六根，金柱两列。第一列金柱东、西两根为原构件，中间两根及第二列7根金柱均为后来大修时所更换。殿内采用了移柱、减柱的做法，减去前檐次间东西金柱后将明间东西金柱移向两侧，形成的室内大空间，不仅让三尊佛像完全呈现，也让三世佛与两侧十八罗汉前均有了宽敞的礼佛空间。减柱造是宋辽金时期流行的建筑营造方式，元代更加普遍，明清少见，大雄宝殿的减柱造显示了早期建筑的特点。但室内空间的扩大，导致内额跨度增加，梁架结构易受损伤，故而后期维修时在明间两缝五架梁底各加支柱1根，1989年地震后又于前檐内额及两次间五架梁下共加设支柱5根，形成现有较为局促的布局。
大雄宝殿梁柱结构
阿弥陀佛
阿弥陀佛佛座
释迦牟尼佛座前有阿难陀、迦叶两位弟子侍立。迦叶尊者是佛陀的大弟子，立于东侧；阿难陀尊者是佛陀的堂弟，立于西侧。两位尊者造型比例准确，神态虔诚，衣纹线条飘逸，具有很强的生活化，与三世佛塑像形成鲜明对比。佛坛前东西各塑一尊护法天王，与常见的韦驮菩萨、伽蓝尊者等组合不同，云林寺大雄宝殿的两尊天王塑像分别为东侧北方多闻天王（毗沙门天王）、西侧南方增长天王（毗琉璃天王）。北方多闻天王高约4.3米，一手持戟，一手握拳。天王面色发白，五官端正，表情平和，头带冠，身着甲，周身缠绕飘带。南方增长天王身高与多闻天王相近，身体前倾，执剑而立。天王双眼圆睁，显忿怒相，头戴金冠，身穿甲胄，脚蹬战靴，尽显威严。
迦叶尊者
阿难陀尊者
北方多闻天王
南方增长天王
佛坛两厢砌筑高台，其上为十八罗汉，每侧各有九尊。这些罗汉像从神态和肌肉到装束衣饰，夸张与写实手法的并用，形象上更趋重于写实，细节上刻画精细。罗汉像的塑造不像大多数的同类造像，塑造了可用于识别身份的法器，故部分塑像的身份难以辨别。十八罗汉宽衣博带、活灵活现、栩栩如生、比例适当，衣纹线条流畅，姿态造型自然舒展，为明代塑像中的精品。
东壁罗汉
西壁罗汉
后檐墙菩萨与明王像