Sono tre le basiliche principali del santuario di Lourdes; in ordine di data di costruzione e con capienza crescente vi sono: la Basilica superiore, la Basilica del rosario, posta sotto alla precedente, e la Basilica San Pio X (detta anche basilica sotterranea). La facciata della Basilica del rosario presenta dei mosaici di Marko Ivan Rupnik e del Centro Aletti, raffiguranti i Misteri della Luce. Inaugurati l'8 dicembre 2007, sono stati dedicati a Giovanni Paolo II in occasione dell'apertura del Giubileo per il 150º anniversario delle apparizioni.
Oltre alle tre basiliche, al di là del fiume, davanti alla grotta c'è la tenda e cappella dell'adorazione. La tenda è situata nel fondo della prateria, con l’adorazione dalle ore 9 alle ore 17. La cappella situata nella prateria, sul lato sinistro della chiesa di Santa Bernadette, ha una capienza di 130 persone circa.
Il santuario di Lourdes è particolarmente associato alla speranza di ottenere guarigioni miracolose, ed è pertanto meta di un grande numero di fedeli infermi. In Italia vi sono varie associazioni di volontari, l'UNITALSI, l'OFTAL, l'A.M.A.M.I. (Associazione Mariana Assistenza Malati d'Italia) e lo SMOM (Sovrano Militare Ordine Di Malta), che organizzano il trasporto e l'assistenza degli ammalati a bordo di treni e aerei convenientemente attrezzati. Dal 1958 si svolge annualmente il Pellegrinaggio Militare Internazionale, che riunisce migliaia di fedeli che lavorano in "divisa" al servizio degli altri.
Secondo i credenti, per invocare la guarigione è particolarmente efficace il rito dell'immersione nelle piscine, appositamente realizzate, riempite con l'acqua che sgorga dalla sorgente presso la grotta delle apparizioni. La stessa sorgente alimenta anche le fontane, dalle quali i pellegrini bevono l'"acqua di Lourdes", riempiendone bottiglie e taniche da portare a casa.
Dal 1905 è in funzione presso il santuario il Bureau Médical (ufficio medico), che raccoglie le segnalazioni di presunte guarigioni miracolose, per valutarne, attraverso successivi e accurati accertamenti, esclusivamente l'aspetto medico. Solo alla fine dell'iter medico-legale, che può durare anche anni, eventualmente e per alcuni casi, il Bureau trasmetterà il dossier al vescovo competente, per la successiva fase della valutazione canonica, che potrebbe portare (ove ce ne siano le condizioni) alla dichiarazione formale di guarigione miracolosa. A tutto il 2006, 67 casi di guarigione sono stati riconosciuti ufficialmente dalla Chiesa cattolica come miracoli.
Riguardo alle guarigioni miracolose ebbe a dire Anatole France: «Vedo tante stampelle, ma nessuna gamba di legno», riferendosi agli ex voto lasciati dai pellegrini miracolati. Un altro scrittore francese, Émile Zola, ebbe un'esperienza privilegiata, in quanto si trovava a Lourdes proprio nei giorni in cui avvennero le guarigioni di Marie Lebranchu e Marie Lemarchand, due dei miracoli poi riconosciuti ufficialmente, casi che il dottor Boissarie, a capo del Bureau Médical, presentò allo scrittore. Tuttavia Zola scrisse poi un libro scettico su Lourdes, nel quale tra gli altri fece riferimento, con altro nome, ai casi della due donne, facendole però morire nel racconto. La distorsione degli eventi venne denunciata pubblicamente da Boissarie. Secondo la Chiesa, i miracoli e le guarigioni (fino ad ora 67 ufficialmente riconosciuti dalla Chiesa a Lourdes) sono segni della provvidenza divina, funzionali alla conversione e alla fede, e non alla semplice risoluzione di problemi di salute.