真武大殿又称正殿,位于四天门北,三官殿南。坐北面南,面阔五间,始建于明万历三十三年(1605)。清嘉庆六年(1801)、道光十一年(1831)、光绪二十八年(1902)维修。由前殿和后殿两部分组成,前殿左右立有“回避”、“肃静”龙凤扇,金瓜、锁斧、朝天蹬等真武祖师出巡仪仗器物;后殿正中为真武祖师贴金铜像,殿堂两旁站立着威武雄壮的十大元帅。为单檐歇山式前带卷棚砖木结构建筑,卷棚式前檐单昂三踩斗栱,明、次平身科斗栱各三朵。后殿双昂五踩斗栱,明、次间平身科斗栱各一朵,檩枋间有隔架科斗栱,蜀柱两侧有木雕驼峰。前殿四架梁带前廊,后殿四架梁带后廊,檐柱围廊。前殿捏花琉璃垂脊,元宝式顶,绿琉璃瓦覆面。后殿九脊十兽,捏花闹龙脊,升龙正吻,正中置太公楼,额题“北极宫”,左右楹联书“三帝为君见音化,七星宝剑镇乾坤”。上插铁质日月山叉,左右狮象宝瓶,绿琉璃筒瓦覆面。勾滴排山,木质博风板,有垂鱼、惹草、日、月。明、次间均为六抹隔扇门四扇。雕花雀替,前殿内有8个彩画雀替。砖雕墀头,青绿民间彩画。门前、月台前有清代石雕双龙、三龙御路。院内置铁旗杆一对,前殿存有清代壁画,后殿存有明代壁画。两廊及院内存有明清碑刻31块。(来源:《白云观古代建筑》)