Tháp Chính cao 23m. Niên đại của Tháp Chính được xây dựng lần đầu tiên vào khoảng năm 813 – 817 và sau này được xây dựng lại vào khoảng giữa thế kỷ XI.
Bên trong Tháp Chính thờ Nữ thần Po Nagar dưới hình tượng Uma vợ của thần Shiva đang ngồi trên đài sen hình vuông, lưng tựa vào một phiến đá có hình lá bồ đề, tất cả được đặt trên một bệ Yoni lớn.
Pho tượng thờ là Linga, bệ thờ là Yoni, đây là bộ Linga-Yoni hoàn chỉnh, là sự kết hợp giữa giống đực và giống cái, tạo nên sự sống và là vật thể linh thiêng của dân tộc Chăm pa.
Lúc đầu tượng được đúc bằng vàng nhưng sau được làm lại bằng đá hoa cương. Tuy nhiên tay và đầu tượng đã bị gãy mất nên phần đầu sau này được làm lại và sơn theo kiểu Việt hóa. Kể cả việc mặc áo cho bức tượng cũng là văn hóa của người Việt, còn bức tượng trong văn hóa Chăm là để ngực trần.
Phía trên cửa là bức phù điêu hình lá bồ đề mô tả thần Shiva đang múa cùng với hai nhạc công hai bên, một chân đặt trên lưng con bò thần Nandin. Bức phù điêu này được làm từ thế kỷ 11 và là bức phù điêu văn hóa Chăm nguyên vẹn nhất Việt Nam.
Phần đỉnh tháp có trang trí những bức tượng voi thần, dê thần, ngỗng thần hoặc người đang cầu nguyện, ...
Cửa tháp từ trong nhìn ra. Bốn mặt tháp có 4 cửa theo hướng đông, tây, nam, bắc nhưng chỉ có cửa hướng đông là thật, ba cửa còn lại là cửa giả.
Hai bên cửa là phiến đá có khắc những ký tự Chăm cổ ghi chép về việc xây dựng đền tháp và việc cúng dường lễ vật.
.
