
Đình 48 cột gỗ lớn nhỏ, 8 cột hàng ngang và 6 cột hàng dọc, cột lớn nhất đường kính tới 80 cm. Các cột này tạo bệ đỡ hệ thống mái lợp ngói có các đầu đao cong trang trí hình rồng, phượng, lân, rùa bằng đất nung. Vì kèo 4 hàng cột bằng gỗ mít - loại gỗ hằng trăm năm không bị rỗng lõi.

Ở các ngôi đình khác có bưng ván hoặc xây tường xung quanh, riêng Đình Tây Đằng chỉ có hệ thống cột giàn mái, bốn phía để trống không có tường vách ngăn tạo ra không gian thoáng đãng, tràn đầy ánh sáng làm nổi bật các hoa văn độc đáo. Các chi tiết chạm khắc trên các phần gỗ theo nhiều đề tài khác nhau.

Đình Tây Đằng quay hướng Tây Nam, phía trước đình có hồ nước, cột biển. Hai bên có hai dãy tả vu, hữu vu, một nửa có hai tầng mái. Cổng đình gồm 5 cây cột. Trên đỉnh cột trang trí hình lân.

Đình Tây Đằng lợp lớp ngói ta, các đầu đao đều uốn cong và gắn long, ly, quy, phượng bằng đất nung màu gắn trâu, xà, đàn, kèo, còn, đều có chạm khắc. Trong đình, hầu như không có mảng trống nào trên gỗ là không có chạm khắc trang trí. Đình Tây Đằng với những giá trị kiến trúc chạm khắc đặc sắc, độc đáo được coi như một bảo tàng nghệ thuật dân gian của thế kỷ XVI. Nghệ thuật điêu khắc, chạm trổ, trang trí còn lưu lại trên các cột kèo, xà đấu, ván lọng, lá gió... Toàn bộ hơn 1.300 chi tiết chạm khắc gỗ trong đình Tây Đằng không hề trùng nhau một chi tiết nào và được bố trí hài hòa, không mang tính đối xứng như các chi tiết kiến trúc ở những ngôi đình khác.

Nét độc đáo của đình Tây Đằng được thể hiện qua các bức chạm khắc đậm chất dân gian trên từng cấu kiện kiến trúc, đề tài về hoạt động của con người, làng xã Việt Nam thế kỷ XVI, phản ánh tư duy trí tuệ người Việt cổ về cuộc sống, lao động

Đình Tây Đằng thờ Tản Viên Sơn thánh (Sơn Tinh - Anh hùng theo truyền thuyết chế ngự được thiên nhiên dữ dội, được nhân dân suy tôn bậc Thánh. Hằng năm, đình Tây Đằng thu hút nhân dân trong nước và du khách quốc tế tới thăm, tìm hiểu, nghiên cứu về những giá trị lịch sử, văn hóa của ngôi đình cổ tráng trăm năm.
Đình Tây Đằng là một trong số ngôi đình cổ nhất Việt Nam với gần 500 năm tuổi. Một số hình rồng ở đình có phong cách thời Trần (1407 - 1413), các hoa văn dấu ấn thời cuối Lê Sơ (1428 - 1527).