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建筑型式本有典籍可循，惟为审慎再三斟酌，除参考曲阜县志及阙里文献等外，尚广徵学者专家意见，且为了与相邻的忠烈祠（清代宫殿式建筑与彩绘）做区分，最後决定采用宋代宫殿式建筑，以取其浑厚、雍穆、朴实而壮观，而平面配置系参照曲阜孔庙布置规模缩小而成。

孔庙建地总面积为23,653.20平方公尺，建筑物总面积为2,363.88平方公尺。因是古典建筑，是台湾少有的宋式型式，结构复杂多变，装饰繁叠细致，在施工上如混凝土之浇灌，由模板组立至钢筋排紮，每一细部皆精确校正，外表粉饰装修，尤须棈工细琢。

孔庙各殿宇彩绘亦全部采用宋式，以卷草花卉为主，用颜色的深浅来描绘造型，施工相当细腻且繁复，可说是全台少有的建筑典范，值得民众研究与欣赏。

孔庙整体建筑群包括下列建筑元素：
牌坊（道贯古今、德侔天地两座）、照壁、棂星门、泮池前院、观德门、毓粹门、燎亭、瘗所、大成门、大成殿、东庑、西庑、崇圣祠等，可说是全台最为完备的孔庙之一。

除了平面图仿曲阜外，同时引用曲阜建筑语汇名词与元素，例如观德门、毓粹门，有别於闽南式建筑的礼门、义路等，虽是钢筋混凝土的新建建筑，但孔庙建筑复古精神与整体形象表达，堪称是中国古典式样新建筑的先驱。