大成殿位于大成门的北面，是祭祀孔子的正殿。始建于北宋景祐元年（公元1034年）大成殿高16.5米，长28.4米，宽22米，奠基座高1.5米，殿内正中悬挂一幅全国最大的孔子画像，向下有木龛，龛内主要有“大成之圣文宣王之先师”牌位，两旁配有孟轲、曾参、颜回、孔伋四亚圣汉白玉石像。用于祭祀的古乐器置于孔子像前。殿内基座上有孔子青铜像一尊，高4.18米，重2.5吨。大成殿内四周墙壁镶嵌有《孔子圣迹图》壁画，采用玉石、鸡血冻、寿山石、翡翠及黄金珠宝、罗钿等名品饰件以浮雕镶嵌造型，每幅画高2.5米，宽1.3米，计38幅，内有人物雕像408位，所雕人像及亭台楼阁、人文故事等，栩栩如生，非常传神。表述了孔子“万世师表”的典范形象。

《孔子问礼图碑》、《集庆孔子庙碑》、《封至圣夫人碑》、《封四亚圣碑》。以《孔子问礼图碑》最为著名，它是南京夫子庙“镇庙之宝”之一。它刻于南朝齐永明二年（公元484年），记载了春秋末年奴隶制衰亡之际，孔子出于对周王朝礼乐制度的崇拜，抱着兴国安邦、济世访贤的愿望，于鲁昭公二十四年（公元前 518年），从家乡曲阜去周王城洛阳考察典章制度，寻求巩固鲁国奴隶主政权办法的经历。