祀奉妈祖的内天后宫创建于乾隆十三年，因位在竹堑城西门挹爽城内，所以称为内天后宫，为的是与北门城外的外天后宫区别。新竹市的三大古庙分别为内天后宫、城隍庙以及竹莲寺，清朝年间由官方进行祭祀，而现在的妈祖诞辰祭典时皆以九献大礼仪式进行，新竹市官员也会一同参与祭祀。清乾隆年间三大古庙不仅是民众的信仰中心，也是城内最为繁华热闹的市集。经过多次修建的内天后宫依旧保持着庙宇的传统格局，庙中的石刻与木凋皆具有一流的水准，拜殿中的一对七彩龙柱是宫中最具有代表性的石凋工艺，其他如牆版、抱鼓石太极图以及山牆上的二十四孝亲图，都是精湛的工艺艺术。
庙宇建筑采用钢筋混凝土构造仿传统木栋架，建筑为坐西北朝东南，主体建筑属于两落两廊之建筑格局，此后陆续增建拜亭、戏台等，乃形成今日所见的格局庙貌。庙中保存日治时期的供桌，为该庙重要历史文物，见证早期信徒对于内天后宫的信仰虔诚与地方工艺。
今日内天后宫的建筑为1962年所建，采钢筋混凝土构造仿传统木造庙宇建筑，建筑坐向为坐西北朝东南，主体建筑的平面布局属于两落两廊之建筑格局，两落即三川门与正殿，两廊即连接三川门与正殿的廊道，廊道设隔墙，主体建筑左右对称，是典型传统汉式中型寺庙建筑的平面配置。主体建筑前方设置前埕，庙埕与戏台间为西门街。
三川门面宽三开间，前檐装修以石材组成，檐口柱为水泥塑成之一柱一龙式龙柱，栋架为仿二通三瓜式，二通上的瓜筒以狮座取代，屋顶采升庵式重檐歇山式，屋顶作法是明间的屋顶向上升高一层，而与次间的屋坡明显断开，这作法又称为断檐升箭口式，但三川门在明间屋顶上再作假四垂式，使得三川门的屋顶形式多变，所谓的假四垂是在屋顶上加上歇山顶，但其构造并非歇山顶，故称为假四垂，屋脊布满剪粘使屋顶充满装饰性。正殿作敞厅式，不装设门扇，前后用四柱，前面二柱构成步口，各柱间上方作天花，“中央”点金柱上方则作3层八卦形天花，层层内缩，顶心明镜绘画太极八卦，后副点金柱之间的内檐装修作为神龛，屋顶采假四垂式，屋脊为翘脊。正殿明间神龛供奉天上圣母，神龛外竖立尺寸千里眼与顺风耳神像，神像作身着官服的扮相，彰显千里眼与顺风耳曾受朝廷钦封，左次间供奉注生娘娘与婆姐神像，右次间神龛供奉积庆衍泽公与夫人的神牌，此2位神祇即是妈祖的父母林愿与王氏，此封号为清道光21年（1841年）朝廷对妈祖父母的追封，信徒称为圣父母，圣父母神牌前供奉福德正神与土地婆神像。正殿的步口设置供桌，桌上供奉中坛元帅、文昌帝君、武财神爷，左侧墙前供奉比干、右侧墙前供奉月老星君。
