庙坐北朝南,规模较小,由戏台、厢房和正殿组成。正殿殿身面宽五间,进深三间,单檐歇山顶。平面呈方形,台基高1.2米,殿前无月台,正面明间辟板门,两次间为破子棂窗,两稍间偏小。殿周檐柱16根,全部砌入墙内。柱上仅施阑额,无普拍枋,转角处阑额不出头。檐下仅施柱头斗栱,五铺作出双抄偷心造,斗幽较深,无补间铺作。殿内无柱,梁架为彻上露明造,四椽栿通达前后檐外,伸出部分制成二跳华栱。栿上设驼峰、大斗承平梁,平梁上设侏儒柱和叉手,两端施托脚,梁栿为“月梁式”。
正殿前檐两稍间墙壁上嵌记事石碣4块,其中唐碣2块,一为元和三年(808年)河东裴少徽“广仁王龙泉庙记”,一为大和六年(832年)“龙泉记”。是研究广仁王庙历史沿革及中国古代水利发展史的重要史料。
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