龙王殿位于御碑亭的北侧，是龙王庙行宫主要建筑，又称绿瓦殿。龙王殿，雕梁画栋，斗拱飞檐，结构严谨，装饰华丽，金碧辉煌，气韵无穷。乾隆皇帝五次下榻龙王庙，均在这里朝政议事，敬神祭祖。龙王殿两侧对应的是东、西配殿。东殿供奉五湖神，西殿供奉四海-井神。十尊神像皆手捧笏板，列次伺拜龙王。龙王殿是该庙最具特色的主要建筑之一，殿宇重檐歇山，清式龙吻。黄、绿、蓝为主的六色琉璃瓦覆面，面阔七间，进深四间，占地面积435平方米。殿前白石月台，玉石栏杆。大殿额枋高悬福佑荣河镏金匾一块，月台左右各有一座宝藏库，昔日用来焚烧字纸。月台当中为祭龙台，台中有吨余重的大铁鼎一尊。整个龙王殿，雕梁画栋，斗拱飞檐，结构严谨，装饰华丽，金碧辉煌，气韵无穷。大殿正中供奉东海龙王，为贴金坐像，神态端庄威严，令人肃然起敬。左右分列八大水神（俗称八大战将）。龙王象背后，绘有彩色壁画，画中有一大象，象身立一童子，手持一盆万年青，其意象征万象长青。这一院落中的所有建筑是该庙僧人日常佛事活动的主要场所，乾隆皇帝五次下榻龙王庙，也是在这里朝政议事，敬神祭祖的。