Chùa Tam Thai quay mặt về hướng Nam hai tầng mái lợp ngói lưu ly các mái đao đắp hình lân quy, trên mái trang trí lưỡng long trầu nguyệt thường thấy ở các đình chùa truyền thống. Thủa trước chùa thờ phật Di Lặc ở ngôi giữa, bên phải thờ Quan Công, bên trái thờ hộ pháp đồng thời còn thờ thập bát la hán. Hiện nay chùa Tam Thai thờ 4 vị (Phật A Di Đà, phật Thích Ca, Quan Thế Âm Bồ Tát, Văn Thù Bồ Tát) cùng các vị hộ pháp khác. Chùa được vua chúa nhà Nguyễn xem như quốc tự, có hòa thượng trụ trì được phong quốc sư như ngài Hưng Liên pháp danh quả Hoằng, vị thế của nhà chùa cũng bởi vậy mà ngày càng được xem trọng.