Vrå kirke består af romansk skib og kor samt sengotisk tårn og våbenhus. På tårnets vestside er de oprindelig gotiske blændinger bevaret.
Da man lagde centralvarme ind i kirken i 1929, fandt man under udgravning af et kælderrum under tårnet en grav fra romersk jernalder. Stedet, hvor krken ligger, har altså været brugt som begravelsesplads og muligvis også helligsted i mange århundreder, inden kirken blev opført.
Tårnets overdel blev stærkt ommuret i 1760.
Klokken er fra 1400-tallet og bærer støbermærket P.L.P.