《洋县志》载，“龙亭蔡伦墓，在县东三十里龙亭铺，有祠、有碑、有祭田。”蔡伦逝世后，龙亭人民对蔡伦进行了隆重安葬，以示敬意。30年后(151)蔡伦冤案得以平反昭雪，此时，蔡侯纸正在全国各地推广，普遍使用。汉桓帝下诏在龙亭修建占地40亩陵墓和祠庙，以示纪念，供天下人祭拜。后又有多次修复，现在的祠庙为明万历三十一年(1603)重建，今天整饬一新。蔡伦墓和蔡侯祠占地面积3100平方米，坐北朝南，有建筑物13处，殿宇栉比，古朴典雅；花木葱郁，古木参天，尤以19株古柏和几株朴树、药树独虬苍笼，覆盖祠墓，气势辉宏。

　　蔡伦祠，占地2340平方米，为三进殿院。主要建筑物有山门、拜殿、献殿、大殿、垂花门、墓冢、寝殿和明月池，中轴线两侧则有钟楼、鼓楼、东西廂房及戏楼。主体建筑均为面阔三间，悬山式筒瓦覆顶，抬梁式构架，檐下施柱头科和平身科斗拱。整个殿宇雕梁画栋、古朴典雅、彩绘栩栩如生，园内则花木葱郁，古柏参天，碑石林立，幽静怡人。

　　山门悬山式斗大屋脊，面阔三间，琉璃筒瓦覆盖，高大宏畅。门前石狮一对，威武雄壮。一对石旗杆，高12米，蟠螭缠绕，细刻精雕。门内左钟楼，右鼓楼，每当祭日，钟鼓齐鸣，爆竹喧天，响遏行云。

　　迈进山门是拜殿院，挺拔的柏树林耸入云间。拜殿面阔三间，中间格窗棂四扇门，边间墙上面亮窗，下面砌砖框席纹心坎墙。殿内字画满墙，楹联满柱，匾额高悬，展出了蔡伦的生平事迹。资料说明正是由于蔡伦造纸术的发明，极大地促进了整个人类文化的传播，推动了人类文明的进程。苏联著名学者苏赫曼在《造纸学》一书中说：“中国蔡伦在一千八百年前发明了纸，其他任何发明，对文化的发展和促进都不能和纸相提并论。”美国历史学家米察尔哈特在《对历史最有影响的100个人物》一书中，将蔡伦排在第七位。书中说：“如果没有蔡伦就没有纸，我们很难想象今天的世界将会是什么状况。”

　　出了拜殿，是献殿院，在挺拔的千年柏树中有两株柏树的树皮从根部开始由外向内相向而旋转，看起来就像是一对意欲依偎的“恋人”，人们戏称为“鸳鸯树”。献殿内陈列着发掘出土的一些文物。其中一口大铁锅是古时造纸用来蒸煮树皮的工具，同时还展出了在翻修祠庙和墓区时出土的一些汉砖、汉瓦、晋砖、晋瓦及陶灶。汉代砖瓦线条粗犷古朴，而晋砖瓦已有了较为精美的花纹。它们的出土，证实了蔡伦祠修建的古老。

　　出献殿，进入大殿院，院内有一株1700多年的桂树，根部和树杆的一半已空，但它枝叶繁茂，郁郁葱葱，每年秋季开花两次，花色金黄，芳香四溢，人们说它显现着蔡伦的灵气。

　　大殿门楣高悬唐德宗李适的御书“蔡侯祠”金字垂匾。公元784年，唐德宗避朱泚叛乱，由傥骆道逃来汉中时，途中在蔡伦祠住宿一夜。亲笔书写，表达了他对蔡伦的敬慕和推崇。殿内神龛里端坐高大的蔡伦塑像，端庄肃穆，目视前方，聪慧睿智，左手按膝，右手握纸，气宇轩昂。男女二童侍立两侧，男童恭捧上谕，女童敬端书函。神龛上方“功垂寰宇”的牌匾准确地概括了蔡伦的历史功绩。《后汉书》中曾这样记载：“伦有才学，尽心敦慎，数犯严颜，匡弼得失。”表明蔡伦既博学多才，做事又认真谨慎，遵守原则，不惜冒犯皇帝，直言进谏。他之所以成为大发明家，除客观条件外，主要还在于他具备了全方位的才干、高品质的知识储备、品德修养和创造精神。

　　大殿西墙壁是一幅大型彩色壁画，描绘了公元114年蔡伦被封为龙亭侯的场景。画面正中央跪拜接旨的是蔡伦，正堂端坐着邓太后，邓太后的旁边是年仅6岁的汉安帝刘祐。清代诗人、书法家何绍基在《纸赋》中说：“岂云智者创而巧述，无如上有好而下有甚焉。”说明了邓太后的“上好”为蔡伦的“下甚”创造了条件。东墙上一幅大型彩色壁画，是根据《后汉书》的记载而绘制的蔡伦造纸工艺流程图。从图上可以看到工匠们从山上伐木，再经过剥树皮，一直到成品纸的造出的情景。壁画场面宏大，颜色鲜艳，人物生动，充分表现出了当时工匠们造纸的场景。

　　大殿院西侧廂房是精品馆藏石刻展室，陈列有《溪山园林图》《西厢记》画像碑，以及《牧马图》《葛洪狂草》《洋州三十景》《渔洋晚眺宿渭门》《陆昂口书》《十八学士进京图》及清代《石行书座石箴》等一批集绘画和书法艺术于一体的精美碑刻。这些石刻展现了洋县古代文化艺术的高超成就。

　　走出正殿，院子宽广，树木林立，门前有一块明代雕琢的大石缸，外壁刻有《八仙过海图》，八仙过海，各显神通，神态各异，栩栩如生。院子两侧的东配殿为书画展室，陈列着汉中当代书画名家赞颂蔡伦造纸功绩的内容；西配殿是古乐楼，三间两层，悬山顶上覆灰陶阴阳瓦屋面，是每年清明节或庙会唱戏的地方。

　　垂花门是祠区和墓区的分界，门上方“蔡伦墓”匾额为国民党元老、著名书法家于右任先生题书。垂花门到陵墓有40米长的甬道，院内古树森森，甬道旁残留有东汉的一些翁仲、石羊、石马，北宋石人一尊等。墓前六角攒尖墓亭内立的石碑上“蔡伦墓”三个大字由我国第一任佛教协会会长赵朴初先生书写。蔡伦墓呈长方形覆斗状，绿草成茵，南北长97米，东西宽33米，冢堆南北长27米，东西宽17米，高7米，墓周砌0.8米高青砖围墙，上压20厘米厚的石台楞。墓区有碑7通，其中墓前并立2通，左碑楷书“汉龙亭侯蔡伦墓”，碑高188厘米，宽86厘米，明万历三十一年(1603)七月知县王姚诚立；右碑隶书“汉龙亭侯蔡公伦墓”，为乾隆四十一年(1776)秋，洋县知县崔家像立。时间最近的一通碑是1996年清明节，陕西省造纸工业协会立，楷书“伟大发明，千秋功业”。墓西侧有两株高大的朴树和一株粗壮的古樾树。传说樾树与墓同龄，树心虽已朽空，树干却依旧傲然挺立，从根部长出来几株凌霄，绕着树干攀缘而上，给这株古树平添了勃勃生机。

　　墓后有一方水池，名“明月池”。昔日池上有榭，池后还有蔡伦的寝殿。