凌霄殿主要奉祀的神祇為玉皇大帝、紫微大帝、后土、玄天上帝、孚佑帝君、法主聖君、關聖帝君、延平郡王及天地三界十方萬靈真宰神光普照天尊。

紫微大帝

全稱為「中天紫微北極太皇大帝」。紫微大帝是道教四禦之一，地位僅次於玉皇大帝。北極紫微大帝位居天的中央，協助玉皇大帝執掌天經地緯、日月星辰及四時節氣等自然現象，在中國古代民間極受崇拜。紫微大帝聖壽之期為農曆四月十八日。

后土皇地帝

又稱后土娘娘。后土主掌陰陽，育萬物，故稱「大地之母」。后土亦是最早的地上之王。承天效法后土皇地祇是道教尊神「四御」中的第四位天神，與天界最高神祇玉皇大天尊相配合。是為主宰大地山川的女性神祇。后土聖壽之期為農曆正月初十日。

玄天上帝

全稱「北極鎮天真武玄天上帝玉虛師相金闕化身蕩魔永鎮終劫濟苦天尊」，通稱「北極玄天上帝」。簡稱為北帝、真武大帝或玄天上帝。俗稱上帝公、上帝爺公。其象徵北極星與四象中的玄武，為統理北方之道教大神，北方主幽冥之境，有統轄北方玄冥之職，因北方在五色中屬於黑色，又稱黑帝。北帝聖壽之期為農曆三月初三日。

孚佑帝君

俗名呂喦，字洞賓，道號純陽子，又稱「純陽大仙」，全稱「玉清內相金闕選仙純陽演正警化孚佑帝君三曹主宰興行妙道天尊」。是著名的道教仙人，八仙之一，道教全真派北五祖之一，全真道祖師，鍾、呂內丹派、三教合流思想代表人物。亦被理髮界奉為保護之神。孚佑帝君聖壽之期為農曆四月十四日。

張聖君

全稱為「都天蕩魔監雷御史張聖法主真君」，簡稱為「法主聖君」、「都天聖君」，俗稱「法主公」，客家人稱「聖君爺」。法主公以神通、法術著稱，因此被尊為「法主公」美譽。閭山派將法主公 奉為宗師，並以黑頭巾作為派系之標記，以喪葬法事、超渡驅邪等見長，人稱「法主公派 」，台灣人稱之為「烏頭法師 」。法主公聖壽之期為農曆七月二十三日。

關聖帝君

俗名關羽，字雲長，民間稱其為關公、關老爺，也稱為關聖帝君、關聖帝、關帝君、關帝等，全稱「敕封三界伏魔大帝忠義神武關聖帝君神威遠鎮天尊」。儒教奉為五文昌之一，又尊為「文衡聖帝」，道教奉為「協天大帝」、「翊漢天尊」。中國佛教界奉其為護法神之一，稱為「伽藍菩薩」。關聖帝君聖壽之期為農曆六月二十四日。

延平郡王

台灣民間主要祭祀的「延平郡王」泛指的是鄭成功。日本佔據台灣時因鄭成功有日本人血統，亦頗重視鄭成功，並未將祠廢除，僅將其改為開山神社，這也是延平郡王祠留存之因。鄭成功原名為森，因承明朝皇帝賜予國姓「朱」，名字也改為「成功」，這就是「國姓爺、鄭成功」的由來。

天地三界十方萬靈真宰神光普照天尊

這是天地所有眾神的總稱，每年僅於農曆二月十五日，太上道德天尊聖壽之期才有迎請出來供眾人膜拜。