天王殿东 17米处为桥楼殿，由于所处两崖间距大于小石桥，且高度 89米，故跨度大，且仿赵州大石桥，筑成敞肩拱桥，桥长15米，宽7.8米，拱券纵向并列，共有22道，拱石大小不一，且为青石质。两侧拱券上同小桥一样，各雕有6幅神龙、神兽图案，只有券顶上的两个吸水兽形式不一，且西侧的一只不在正中，两旁的雕饰不对称，显然为后来修补而成，东侧的吸水兽带有两肢，同两旁的雕饰相配协调。并用双银锭形的腰铁嵌入拱石，卡住各个相邻两块拱石，用白灰勾缝。桥楼殿属歇山九脊黄绿琉璃瓦相间重檐楼阁大木式建筑，面阔五间，进深三间，周围出廊。建筑面积135平方米。
殿顶与天王殿做法基本相同，黄绿琉璃瓦敷顶，翼角翅起较高，正脊两大吻之间琉璃脊上有人骑龙四个，相向而行，中央是狮子驮塔和两个风鸟；四条戗脊上分别有人骑凤，前后戗兽，垂脊按有垂兽和狮马，四翼角装有兽头。下檐有四条角脊和四条围脊，围脊用琉璃花草敷上，角脊上有一狮。
殿身上下檐均有斗拱，上下亦不相同，做法与天王殿基本一致，上檐明次间、柱头、转角各出一朵斗拱，明间和两山墙明间各出一朵斜拱，斗拱为五踩重昂拱，昂嘴为琴面，拱为直拱，用一根直材，两端砍成弧线。下檐是明间、次间、稍间、柱头、转角各出一朵三龙、凤、象头拱。上下檐柱与柱之间用阑额、普柏枋，梁架为七架梁，梁与梁之间用短柱。下檐用内外两槽柱，柱础用素面复盆式，内外檐柱用月梁连结，上檐柱同下檐内檐柱作成通柱。外檐柱上有透雕雀替，明间为透雕龙凤，次间、稍间为透菱牙子。下檐四角有四根立柱，顶着上檐，使上檐四翼角翅起。殿的前后装修，下檐明间为六隔扇，次间坎墙上，安四扇窗、稍间及两山均砌砖墙，上檐柱间为六抹隔扇，檐下额椽檩、枋上均有苏式彩绘，绘画内容大多为人物，戏剧故事和花草。殿内装有天花，天花的做法：在枋内的空间上，用纵横相交的支条搭成正方形的格子，格子上盖木板，木板上绘有色彩鲜艳龙凤图案。两稍间有楼梯，可以登临楼上。殿内南北壁画绘有以释迎牟尼及其弟子说法布道及唐僧师徒取经为题， 内柱上涂有苏式彩绘，山墙中檐柱顶端写有一个“禧”字。1980年在殿内塑释迦、毗卢、药师三尊，并在释迦佛背面悬塑山中观音，四周塑十八罗汉。
桥楼殿现今其它各个部位保存的较完好，只有屋内壁画和苏式彩绘，由于多年风雨剥蚀，相当一部分已模糊不清。雀替已残缺不全。天花牌有80%残缺。
桥楼殿及石桥，创造于何时，已无文可查，现存最早清康熙六年（1667年）《重建苍岩山桥楼碑记》即已“不知何时许建桥梁于两壁之间”，“迩来偶遭火劫，顿成灰烬”。现存桥楼殿是康熙初被火焚毁后重建的。
