孟庙是全国保存较完好的古建筑群之一。占地总面积65.3亩，共有五进院落组成。前三进院为引导性庭院，第四进院开始有主体建筑。庙内共有各类建筑64楹，木、石坊共4座。分别建于宋、金、元、明、清时期。新中国成立后，国家多次拨款维修，使孟庙这一古老的建筑群仍保持了昔日风貌。
棂星门为孟庙第一座门坊，穿过亚圣庙石坊为第二进院，过泰山气象门为第三进院，东路过启贤门，为启圣殿院，院内有启圣殿、孟母殿；西路过致敬门为致严堂院，内有致严堂、斋戒门，院后有祧主祠院、焚帛池院；中路建筑在承圣门院内，院中亚圣殿为孟庙主体建筑，亚圣殿前两侧为东庑、西庑，殿后为寝殿。
棂星门也即正南门。“棂星，天田星也。欲祭天先祭棂星”（《后汉书》），宋代开始用于孔庙，元代用于孟庙。现存门坊为清代重修，新中国成立后又数次重修。门坊为4柱3洞，重檐斗拱雕梁画栋。坊额上书“棂星门”楷书贴金大字，棂星门院内东、西各有一坊，东名“继往圣”，西为“开来学”，取意孟子对儒家学说有“继往开来”的贡献。
亚圣庙石坊是第二进院的门坊。由3间4柱组成，柱为八棱，顶端饰以古瓶、云朵，坊额正中镌刻“亚圣庙”三个大字。始建于明代嘉靖年间。
启圣殿
泰山气象门为第三进院大门。三楹，门额上悬“泰山气象”竖匾一块。源自北宋理学家程颢之说：“仲尼天地也，颜子和风庆云也，孟子岩岩泰山之气象也。”始建于元代。院内东壁上，建有“知言门”，西壁建有“养气门”，原名“钟灵门”、“毓秀门”。两门南侧又分别建有祭器库、省牲房各三楹，以便在祭祀时存放祭器和祭品。
承圣门为孟庙第四座大门。此门取意于孟子思想承继儒家先圣尧、舜、禹、汤、文、武、周公、孔子之道统。孟庙建筑从此院始分东、中、西三路，作对称排列。承圣门院为中路建筑，院内有孟庙主体建筑亚圣殿、东西两庑、乾隆碑亭、天震井。亚圣殿后为寝殿。
亚圣殿：孟庙正殿，殿内正中设置孟子像龛，在此进行祭祀活动。始建于北宋宣和三年（1121年），历代维修30余次。新中国成立后国家历次拨款维修，主体尚保持原貌。殿高17米，进深20.48米，横宽27.7米，共7楹，筑以重檐歇山，顶覆绿色琉璃瓦，为典型的宫殿式建筑。殿之四周，有26根巨型八棱石柱，用于擎檐。柱下为石鼓形柱础，础下以石刻覆莲作承托。殿前的八根石柱上，雕刻着翼龙与宝相花。殿檐之下梁坊斗拱均施以彩画，20世纪80年代维修时曾重新画过，至今色彩明丽。重檐正中，悬以竖匾，题“亚圣殿”三个贴金大字。亚圣殿正中门楣上，悬挂“道阐尼山”横匾；殿内迎门承托木柱上，悬挂巨型抱柱楹联：“尊王言必称尧舜，忧世心同切禹颜。”匾、联系乾隆二十二年（1757年），乾隆皇帝南巡谒孟子庙时钦赐，孟子67代嫡裔、五经博士孟毓瀚摩悬殿中。殿内正中供奉孟子像龛，服九旒衣九章。孟子弟子乐正克西向侍。像龛上方、承尘藻井之下，悬挂“守先待后”匾额，系雍正三年（1725年），雍正帝钦赐，博士孟衍泰摩悬亚圣殿。殿内塑像在“文化大革命”期间被毁，1986年重塑修复。
寝殿：祭祀孟子夫人的殿堂。元代称邾国公祠堂，供奉孟子父母。（孟庙刻石《邾国公祠堂记》）明代别建新室供奉孟父孟母，此殿专祀孟子夫人。（孟庙刻石《重修邹县孟子庙记》）
东庑、西庑：供奉先贤先儒的地方，合称“两庑”。先贤四位，即孟子弟子公孙丑、万章、公都子、高子；先儒为孟子其他弟子及后世对孟子学说有贡献的人，共16位。北宋宣和三年与孟庙同建。历代多次维修，1987年西庑落架大修。两庑建筑各7楹，高7.8米，深8.35米，横宽25.5米。
启圣殿：供奉孟子父亲的殿堂。殿前正中门楣高悬启圣殿竖匾，含有启毓圣贤之意。明弘治十年建（孟庙刻石《重修邹县孟子庙记》）。殿为3楹，歇山式建筑，高9.97米，进深10.6米，东西横宽12.4米。殿内像龛“文化大革命”期间被毁，1986年恢复塑像，1996年恢复神龛。
孟母殿：供奉孟子母亲的殿堂。始建于北宋宣和三年，历代多次维修。殿3楹，悬山式建筑，高7.8米，
孟母殿
深9.53米，横宽10.89米。殿内无塑像，只有木制牌位。
致严堂：始建于元代，取意“祭则致其严”为宾尸之用，以尊神嘏。堂3楹，硬山式建筑，高6.5米，深7.45米，宽10.27米。
祧主祠：孟氏嫡裔家庙。孟氏大宗五代以上木主牌位，均置于此地供奉祭祀，五代以内木主在孟府五代祠祭祀供奉。现存祧主祠为1992年翻修。祠3楹，正中门楣上悬“孟氏大宗祧主祠”竖匾。高7.45米，深8米，宽10.06米。
焚帛池：在祧主祠院后。孟氏后裔祭祀礼毕，焚烧祝帛的地方。院内有门与东侧寝殿院相通。
康熙碑亭：位于承圣门前东侧，内置清圣祖康熙皇帝御笔亲书《亚圣孟子庙碑》。康熙二十六年（1687年）立碑，碑亭为乾隆元年（1736年）所修。此碑龟蚨螭首，碑额雕刻云龙纹。碑身高3.14米，宽1.42米，是孟庙中最大、雕刻最精美的一幢碑。碑亭覆以绿色琉璃瓦，为重檐歇山式方形建筑，高11.3米，宽7.41米。新中国成立后曾多次维修，1984年翻修。
康熙碑亭
乾隆碑亭：位于亚圣殿院东庑南首，内置乾隆十三年（1748年）乾隆皇帝御书《亚圣孟子赞》碑。碑亭建于乾隆二十六年（1761年）。（《重纂三迁志》卷四）单檐歇山式顶，覆以黄色琉璃瓦，高6.5米，宽3.87米。
天震井：位于亚圣殿前露台下。康熙十二年（1673年）重修孟庙时所建。围井石栏为清道光年间所建。
亚圣坊：位于孟庙西墙外亚圣庙街上。始建于明代天顺元年（1457年）。（孟庙刻石李达《孟庙重修记》）坊为四柱三间，彩画鲜明。坊心正中楷书“亚圣”两个大字。新中国成立后多次维修。
