大成殿是孔庙的正殿，也是孔庙的核心。唐代时称文宣王殿，共有五间。宋天禧五年（公元 102年）大修时，移今址并扩为七间。宋崇宁三年（公元1104年）徽宗赵佶取《孟子》：“孔子之谓集大成”语义，下诏更名为“大成殿”。赞颂孔子思想空前绝后，完美不缺，集古圣贤之大成。

大成殿阔九间，深五间，主殿高24.8米、阔45.8米、深24.9米，重檐九脊，黄瓦飞甍，斗拱交错、雕梁画栋。

整个大成殿气势雄伟，结构整齐，规模宏大，突兀凌空，金箔贴裹，群龙竞飞，具有明显的东方建筑特色。故与北京故宫太和殿、泰安岱庙里宋天贶殿并称为东方三大殿。

前檐下为十根浮透雕水磨大石柱，柱高6米，直径0.8米，每柱二龙对翔，盘绕升腾，中刻宝珠，四绕云焰，下饰莲花石座。从底到上全部雕刻深邃，云龙腾起如飞，神态各异，远而望之，祥云之中蛟龙盘旋飞舞，使人无不感到惊讶万分。

大殿内有9座大型神龛，17座塑像。中间一座是孔子，头戴十二旒冠冕，身穿十二章王服，手捧镇圭。 孔子在历史上被尊为文宣王后曾经有过争论，唐玄宗开元十七年（公元739年）追谥孔子为“文宣王”，著王者之服，但此“王”并不确切，因为“王”有君王和侯王区分，有人认为应属君王之王，也有人认为应属侯王之王。 宋真宗大中祥符二年（公元1009年）“加冕九族，服九章，从上公制”。因此看来，宋以前“文宣王”之“王”应属侯王之“王”，以后随着孔子地位进一步升高而被确认为君王之“王”。所以孔子身着的服装是十二章西周的王服（天子之制）。