대웅전은 정면 5칸, 측면 3칸의 다포를 올린 겹처마 팔작지붕 집으로 지붕가구는 1고주 7량가이다. 대규모 석축으로 조성한 대지에 가구식 기단을 조성하고 건축물을 배치하였다. 기단은 가는 정다듬을 한 화강석으로 지대석과 탱주, 면석, 갑석을 제작하여 조립한 단층의 가구식 기단이며, 전면 어칸과 우측면 협칸 출입구에 맞춰 6단의 계단을 설치하였다. 초석은 자연석을 사용하였고, 그 위에 표피만 가공한 자연재에 가까운 둥근 기둥을 올렸다. 기둥머리를 서로 연결하는 창방의 뺄목에 연봉이 조각되어 있는데 공포의 수서와 거의 같은 형상을 한 독특한 모습이다. 기둥 위에 올린 공포는 다포형식으로 내외3출목이다. 공포의 의장은 1·2·3제공은 강직한 앙서로 처리하고 4·5제공은 운공형으로 부드럽게 처리하였다. 지붕은 기와를 올린 팔작지붕으로 추녀 네 곳에 활주가 설치되어있다. 내부의 대들보는 건물전면과 후면을 가로질러 하나의 부재로 설치하였으며, 고주는 대들보 하부를 받치고 있다. 천장은 반자틀을 짜서 우물반자로 구성하였는데 대들보 윗면과 중보 아랫면에 2단으로 설치하였다. 바닥은 우물마루를 짜서 설치하였고, 불단은 후면 고주에 붙여 3칸 너비로 설치하였다. 화엄사 대웅전의 특징 두 가지를 꼽으면 공포의 배치와 고주의 사용법을 들 수 있다. 공포의 배치를 먼저 보면, 전면과 측면, 후면의 퇴칸에는 주간포를 2개씩 배치하였지만, 후면 어칸과 양협칸은 주간포를 1개씩 배치하였다. 이는 내부에서 후불벽으로 가려지는 부분의 주간포를 생략하거나 축소하여 건설 비용을 줄이려는 조선 후기 불전건축의 경향이 이미 17세기 전반에 나타나기 시작했음을 보여주는 것이다. 고주의 사용법을 보면, 일반적으로 고주는 대들보의 길이가 짧아 고주 위에서 2개의 보를 연결하기 위해 설치하거나 보의 길이가 충분하더라도 후불벽을 설치하기 위해 불단 뒤쪽에만 고주를 설치한다. 그러나 이곳에서는 불단 앞쪽에도 고주를 설치하였는데 그 위치도 외부의 기둥열과 같은 선상에 배치하여 후면 고주열과 다른 배치법을 보여주고 있다. 이런 고주의 배치는 임진왜란 이전 시기의 평면을 유지하면서 조선후기 불단 배치를 시도한 결과로 이해된다. 즉, 전면 고주는 이전 시대의 배치법을 유지하고, 후면 고주는 불단 전면의 예불공간을 확보하기 위해 뒤로 물리면서 후면 고주 역시 기둥열에서 벗어나 뒤쪽에 배치한 것으로 보인다. 또 하나 대웅전의 특징으로 언급할 부분은 측면 어칸에 중인방을 두지 않고 X자형 사선재를 설치한 부분인데 이를 통해 구조적 성능을 높이고 있다. 그러나 이런 구조법은 일반적인 목구조에서는 볼 수 없는 독특한 모습으로 20세기 초 수리 당시 새롭게 적용한 것으로 보는 견해도 있다.