吉林文庙占地16354平方米，有殿堂配庑64间，由3米高围墙环绕，周长为596米，坐北朝南构成三进院落，其主体建筑在一条中轴线上，依次是照壁（长40米，高5米）、状元桥、泮池、棂星门（3楹）、大成门（5间）、大成殿（高19．46米，阔36米，深25米）、崇圣殿（7间）。左右两边的辅助建筑呈对称状排列，有名宦祠、乡贤祠、省牲厅、祭乐器库、先贤祠、先儒祠。文庙的一进院落东西两侧有东西辕门。大成门两侧为金声玉振门。
吉林市文庙博物馆是地方历史文化艺术性质的博物馆。主要陈列有《孔子生平事迹展览》、《汉白玉石刻圣迹图》和《孔子四配十二哲塑像展览》，东西配庑为举办临时展览的展厅，经常举办美术、书法、摄影等各种文化艺术展览。院内场地还可举办各类大型民间、民俗等群众性文化娱乐活动。 该馆以收藏吉林地区历代文化艺术方面的名人绘画、书法、民间工艺、碑刻等为主要内容。 曾出版《吉林市文庙博物馆简介》。
吉林在清朝初年称鸡陵乌拉，满语为靠近江边之意。吉林是由此简化音转而来，又名船厂。 雍正五年（1727年）设永吉州，乾隆十二年（1747年）撤永吉州，建立吉林厅，光绪八年（1882年）改为吉林府。乾隆元年（1736年）七月，乾隆皇帝钦命修建永吉州文庙，地址在城内东南隅（即今市实验小学院内）。乾隆七年（1742年）永吉州文庙落成。乾隆五十五年（1790年）城内大火，文庙被焚，由吉林将军奏请用官银重新修葺，殿庑门堂焕然一新。嘉庆十一年（1806年），庙内斋房被焚，十四年（1809年）经奏请用官银在斋房故址修建起尊经阁。至道光初年，永吉州文庙的建筑有圣殿三间、东西庑各三间、启圣祠三间，在圣殿后有大成门三间，在庑前有泮水池，泮水池北有东西两角门，东曰圣域，西曰贤关。泮水池南为棂星门。门墙外有左右下马坊各一，其南为照壁。庙之西为明伦堂三间，堂西的尊经阁三间，堂后为学正廨所。 文庙建成之初，在正殿悬有康熙皇帝御书“万世师表”匾额。嘉庆年间又悬有嘉庆皇帝御书“圣集大成”匾额。
道光十八年（1838年），由吉林士绅捐款维修。 咸丰九年（1859年），由举人庆福、贡生侯镇藩倡捐重修泮池，改为石桥。 同治十年（1871年），另建明伦堂三楹，砖仪门一座，并修大门。 光绪九年（1883年）由署府教授解延庆改修两庑为各五楹。 光绪十九年（1893年）由巡道讷钦重修，添建祭器乐器二库，加大泮池，加高照壁，并于庙内建名宦祠、乡贤祠、节孝祠各三楹。在大成殿后，建崇圣殿三楹。 光绪三十二年（1906年）升祭孔为国家大祀。光绪三十三年（1907年）吉林改设行省，巡抚朱家宝和提学使吴鲁认为文庙简陋，不足崇礼，特聘江苏训导管尚莹去关内考察各地孔庙，决定在东莱门外（即今址）拓建新庙，就是现吉林文庙。
吉林文庙南北长221米，东西宽74米。大成门、大成殿、崇圣殿、东西辕门、照壁（万仞宫墙）和围墙均采用黄琉璃瓦覆顶。大成殿为重檐歇山式殿顶，黄琉璃瓦高浮雕龙凤脊，正面九龙，背面九凤，脊的两端为九尺高的龙型鸱吻，吻头突兀凌空，九踩斗拱，墨线大点金旋子彩绘。大成殿月台（露台）1.5米高，汉白玉围栏的栏板雕刻精细。月台的台阶上镶嵌着汉白玉雕刻的“团龙”，刻工细腻，神态逼真。大成门是祭祀孔子的正门。歇山式殿顶，高浮雕龙凤脊，正面五龙，背面五凤，斗拱交错，突出了宫殿建筑的特点。大成门内东置晨钟，西置暮鼓。门前立有同治十年修庙记事碑。两侧为“金声”、“玉振”边门。 崇圣殿为孔子的家庙，大式建筑，单檐歇山式，镂空龙脊，七开间。 文庙正门两侧是东西辕门，门为木柱、锡顶。东门悬“德配天地”，西门悬“道冠古今”匾额，为清代进士曹广祯所书。 棂星门是一座石质牌坊，四柱三楹。每柱顶端蹲踞着的神兽形象怪异，形成吉林文庙棂星门的独有特点。 大成殿内孔子、四配、十二哲人塑像表情端庄，神态温恭。塑像上方悬有清康熙、雍正、乾隆、嘉庆、道光御书匾额。殿内陈列的425件祭器、乐器，增添了大殿的庄严肃穆的气氛。东西山墙上分别绘有长13米、宽7米巨幅壁画“水龙图”、“火龙图”，栩栩如生，别具一格。 东西配殿内陈列着“孔子圣迹陈列”。 院内整体环境幽雅、绿化整齐，名贵树种繁多，且同文庙特有的古典气氛相吻合。各甬路均用方砖铺设，平坦舒展，整齐有序。 吉林文庙主体建筑宏伟高大，金碧辉煌，附属建筑与主体建筑和谐配套，并融于花草、树木之中，既主次分明，又浑然一体，充分展示了古典建筑和谐统一的美感。
吉林文庙既是封建社会统治阶级尊孔宠儒的礼制建筑，更是劳动人民智慧与汗水的结晶。它在相当程度上保存了我国古典建筑艺术的精华，显示出儒教建筑的特殊风格，并以其金碧交辉的雄姿为美丽的江城增添了光辉。
吉林文庙是一个以保护古建筑群而建立的专业性博物馆，以对公众进行中华民族传统文化教育和爱国主义教育为已任，以举办展览、文化活动等为载体，以激发公众的爱国热情、推动全民素质提高为目的，自1990年成立以来，一直肩负着弘扬中华民族传统文化，传播爱国主义教育的历史重任。1992年吉林文庙被市委、市政府命名为市级爱国主义教育基地。1995年，吉林文庙被命名为省级重点文物保护单位。2006年，被国务院批准为全国重点文物保护单位。
