“天下第一关”巨匾悬挂于天下第一关箭楼二层正面，长5.8米，宽1.55米，上刻阳文“天下第一关”五个大字。其中“一”字长1.09米，繁写的“关”字竖长1.45米。“一”字一笔不显单薄，“关”字多笔不显臃肿。匾上“天下第一关”五个大字，每个字结构讲究，布局章法得当，笔力沉雄，与形势相称，大有镇关之风，为关口增添了威严和光辉，也道出了关口的战略地位。

    箭楼上现存三块木质匾，其中有两块是后来摹刻的。一为清光绪五年（1879）王治摹刻，二楼外悬挂的是民国九年（1920）杨宝清摹刻。摹刻匾原有落款，后被油漆涂盖。原匾悬于一层楼内。

    原匾为何人所写，多年来众说纷纭。有史料可查的有光绪四年（1878年）编撰的《临榆县志、建置编、城池卷》记有：“‘天下第一关’相传明肖佥事显书。”民国九年（1920）临榆县令周嘉琛《重修第一关旧额记》中说：“有额曰‘天下第一关’笔力沉雄，与形势相称，游者相传为严分宜（严嵩）手迹。”不过现在大家多倾向于肖显所书。

    又据由伍联德创办的《良友画报》1933年第七十四期上著文说：“日本又在新年初一用飞机和大炮轰击山海关。号称天下第一关的山海关不到第二天就失守了。‘天下第一关’牌匾已经作为日本军国广义的胜利品，运到东京，陈列在九段上的‘游就馆’了。”这样，就又多出一块牌匾。

    “天下第一关”巨匾，山海关现存五块，一块石质，四块木质。石质匾镶嵌在孟姜女庙前殿东侧内墙上，四块木质匾，有三块悬挂在关城东门城楼一、二层内外，一块为区文化馆近年摹刻，现存“山海关长城博物馆”，陈列在长城文化厅中。

    现在一些学者对“天下第一关”牌匾何时何人所写，原匾在哪里等课题正进行考察研究，也许会有新的发现。