陳家祠前的墻壁之間，有六塊畫卷式的大磚雕，每塊長4米。它們由壹塊塊青磚雕刻而成，然後連接成壹個整體。立體多層次的畫面包括神話傳說、山水園林、花卉動物、鐘鼎易茗等。陶器和塑料工藝品集中在19大廳屋頂的瓦脊上；磚雕東西外墻最大；灰塑集中在瓦脊和院廊上，由南海灰塑藝人制作；聚賢堂除梁架、大門、屏風外，後座還有11雙層雕花神龕，高大，有“光緒十六年”、“回瀾橋劉德昌造”、“太原街造”等題字。
建築上的各種雕刻裝飾，主要是由各省各縣的建築商組織聘請大量能工巧匠集中到廣州進行生產。根據現有資料，參與磚雕系統的藝人有番禺的黃南山、楊劍亭、李，南海縣的陳、、等。其中以黃南山的雕塑數量最多。
陳氏宗祠於1958翻修，改建為廣東民間工藝館。郭沫若同誌曾在1959年視察後留下壹句五言詩:“天道可由工代，人造天道不如。果然，造世勝讀書十年。”早在20世紀20年代，陳家祠的建築裝飾技術就受到了國內外建築專家學者的關註，並在德國和日本的建築藝術專著中有所介紹。木雕是陳書院規模最大、規模最大的建築裝飾。木雕業在明代逐漸興盛起來，並隨著硬木(俗稱紅木)家具這種嶺南傳統手工藝的發展而壯大。陳書院的屏門、龕蓋、花蓋、梁架、沱墩、鬥拱、飛檐、麻雀等都廣泛采用木雕裝飾。
陳書院的木雕以浮雕和雕刻為主，建築上下幾乎所有的木質構件上都雕刻著無數的歷史故事和吉祥圖案。第壹道入戶門的橫梁上刻有“太後生日”、“修行人聯盟”等以歷史故事和民間傳說為題材的木雕。其中《三國演義》中曹操大宴的壹組銅雀臺，描繪了曹操坐在銅雀臺上觀看校場將軍比武的場景，突出了比武後黃旭與儲旭爭奪錦袍的場景。
二十幅以歷史故事和民間傳說為題材的雙面雕花屏風，被譽為“民間藝人用木頭和鋼刀雕刻的歷史故事長廊”。後殿11高8米的木雕神龕規模宏大，雕有無數龍鳳花字的故事。它們是廣東現存最大的清代木雕傑作。陳書院的石雕以花崗巖為主。廣泛應用於包谷石、石獅、平臺、橋臺、墻裙、柱基、門、豎帶、臺階、欄桿、欄桿、檐廊檐柱、月亮梁、梁屋、麻雀等地方。這些容易被陽光和風雨侵蝕的建築構件，采用的是花崗巖石材，防潮、防黴、耐用。花崗巖的淺灰色調與磚木結構建築的深邃主題形成對比，相映成趣，層次分明。
陳書院聚賢堂前的平臺是嶺南石雕裝飾技術的代表，融圓雕、高浮雕、浮雕、雕版、凹版等多種技法於壹體。站臺欄桿上雕刻著各種花鳥水果為主題。欄桿柱頭鏤空，雕刻菠蘿、楊桃、仙桃、佛手等嶺南水果的盤子，富有嶺南風情，也體現了陳後人常年以水果祭祀天地神靈、祖先的真摯敬意。
陳書院檐廊立面由檐柱、月梁、梁、麻雀、欄桿、欄桿等組成。石柱上端鑲嵌雕刻有圓形故事的擺件，主題有“渭水訪聖賢”、“曾子殺豬”、“孔接姜維”、“和二仙”等。梁書、雀替和分板都刻有吉祥圖案或人物故事。大門前還有壹對石獅子(基座已失)。石匠用圓潤簡潔的線條雕刻成壹只活潑、祥和、微笑的猛獸，是廣東石獅風格的代表。磚雕是陳書院建築的主要裝飾手法之壹。磚雕用於外墻、高蹺、屋檐的裝飾。陳書院正面的六件大型磚雕，均為精致的東莞青磚，為同時期罕見的大型磚雕。其中“梁山聚義”和“劉清富郎居”兩座磚雕，高均為1.75米，寬3.6米，其余四座磚雕分別為“百鳥”、“五輪泉”、“梧桐杏柳之鳳”、“松鳥”，人物兩側刻有風格各異的詩詞。陳書院這種詩書結合的磚雕，在同時期也不多見。外墻檐下和玄關門上沿的裝飾線條排列整齊，密集、渾厚、細長均勻，垂直如線，雕刻精美，稱為“吊線磚雕”。
陳書院主樓三晉路九堂外人頭上飾磚雕。這些磚雕的頂部是壹縷雕花鬥拱，中間是主題花紋，上下兩側是裝飾圖案，下部是副標題圖案和簽名。它的主題包括吉祥圖案、民間傳說和歷史故事。如:喜鵲登梅花，老鼠啃葡萄，從此幸福美滿，龍鳳成祥，偉大的老師少師，壹幅竹鶴圖，杏林春燕，壹個執著的瓜，壹個被偷的桃，壹個被馬谷偷的生日禮物，兩個神仙和諧，還有天機。
陳書院磚雕以浮雕為主，並采用通雕、圓雕、鏤空雕等技法。陳書院磚雕由南海、番禺著名民間藝人黃南山、楊劍亭、李、陳、、等精心制作而成。藝術家按需布置圖案和裝飾，豐富了單調的墻面，突出了廣東磚雕的風格，為陳書院建築增色不少，成為清代嶺南建築磚雕藝術的代表。灰塑是珠江三角洲傳統建築中廣泛使用的壹種建築裝飾藝術。民間藝人以石灰為主要原料，加入發酵稭稈或衛生紙，經過反復錘煉，制成草筋灰或紙筋灰，再根據建築空間和裝飾部位的需要設計圖案，在需要裝飾的地方現場制作。壹般先用草筋和灰堆成型，再用紙筋和灰做細塑面。幹燥到壹定程度後，最後塗上各種顏色。
陳書院灰塑雕塑全長2562米，總面積約2448平方米。主要用於屋基、山墻豎脊、軒頂、廂房及庭院走廊和東西齋的屋頂，其規模為嶺南之最。從陳書院灰塑裝飾的題材來看，有神話傳說、歷史故事、戲曲人物，也有由吉祥鳥獸、花果、吉祥文字組成的各種吉祥圖案，還有山水、亭臺樓閣等景觀圖案，多為民間喜聞樂見。石灣陶脊裝飾，又稱“花脊”，是用泥塑再煆燒而成。是專門裝飾在寺廟、祠堂、廳堂等大型建築上的壹種特殊工藝。這種裝飾手法起源於明末清初，興盛於清末，主要流行於我國嶺南地區，反映了南粵民間建築豐富的裝飾風格。
書院主脊采用佛山陶塑***11，分別由文、鮑玉榮、梅玉成、吳啟玉制作，其數量和規模反映了當時廣東陳氏家族的經濟實力。前五篇和聚賢堂嶺分別於光緒十七年(1891)(聚賢堂嶺於1976年被臺風吹倒，1981年重建)和十九年(1893)燒制。11脊飾中，聚賢堂最大，全長27米，高2.9米，總高4.26米，灰色塑料底座。整個書脊* * *雕刻了224個人物，主題包括八仙的生日快樂，官員和騎士的晉升，流浪漢和李靖等。其他脊飾的題材以龍鳳、花鳥、動物、山水、歷史故事、群像為主。銅鐵鑄繪是陳書院建築裝飾的兩種手法。雖然在整個書院建築中很少用到，但是起到了畫龍點睛的作用。
陳書院走廊的柱子和平臺圍欄的欄桿都用鐵鑄裝飾，在清代傳統建築中較為少見。民間藝人巧妙地將鑄鐵花柵欄嵌入柵欄的石雕框架中。平臺圍欄利用鐵與石的色彩對比和鑄鐵的透明立體造型，產生了獨特的國畫般的裝飾效果，成為陳書院建築裝飾藝術的壹大特色。其中“麒麟玉書鳳凰圖”、“從此幸福美滿”、“三陽開泰”均以佛山生鐵為原料，經鑄造、沖壓或鑄造而成。這些鐵鑄裝飾手法吸收了西方建築裝飾手法，並結合中國傳統文化主題元素，相得益彰。
陳書院大門上華麗的彩繪門神。在學院的東翼和西翼有許多壁畫。壁畫的主題是騰王戈，桃李宴，人物是王波和李白。書院楹聯主要表達對先輩功績的贊美和緬懷，光大先輩的理想和祝願。對聯多為楷書，別具壹格。