Predikstolen
Predikstolen hör till kyrkans äldsta inventarier. Den har texter på danska och latin och tillverkades innan Halland blev svenskt år 1658. Predikstolen är försedd med skulpturer och målningar som berättar Kristi lidandes historia. De ursprungliga färgerna har blivit något dämpade, eftersom predikstolen en tid varit övermålad med vit oljefärg.
Altaruppsatsen
Altaruppsatsen i barockstil är gjord av Marcus Jäger. Mittpartiet, som framställer Kristus på korset, omramas av ett förgyllt bladverk. Under detta finns en relief som föreställer nattvardens instiftande. Överst ligger ett lamm med korsfanan på en bok med sju sigill, en symbol som är hämtad ur Uppenbarelseboken i Bibelns nya testamente.
Dopfunten
Dopfunten är från 1705 och har skänkts av skepparna Anders och Oluff Knape
Takmålningar
Takmålningarna med sin diskreta färgton och vackra komposition är kanske kyrkans förnämsta konstverk. Ingen vet säkert vem upphovsmannen är, men målningarna anses vara gjorda av Sven Wernberg i början av 1700-talet. Takmålningarna är uppdelade i fyra fält. Över koret tronar Fadern och Sonen över alla himlar. De yttre fälten visar motiv ur Gamla och Nya Testamentet och ger en bild av frälsningshistorien. Norra sidan framställer händelser ur Gamla Testamentet, löftenas tid, och södra sidan visar löftenas uppfyllelse i Nya Testamentet.
Kyrkängel
I koret svävar kyrkängeln Michael som i handen håller en tavla. På dess ena sida står givarens namn och på den andra står skrivet "Står upp i döde och kommer inför domen".
Ljuskronor
Över mittgången finns tre malmkronor. Den främsta ljuskronan är skänkt 1675, den mellersta 1706 och den bakre enligt traditionen donerad av Ingela Gathenhielms far, kapten Olof Hammar.
Votivskepp
Mellan kronorna hänger två votivskepp. Det ena skeppet, Anna, är en ostindiefarare och det andra, Janni, är en fullriggare. Båda är gåvor till kyrkan under 1800-talet.
Kyrkklockor
I Onsala kyrka finns två kyrkklockor. Den stora klockan är från 1540 och omgjuten 1893 på kyrkbacken i Onsala. Den lilla klockan är från 1740 och gjord av klockgjutare Fris från Jönköping.
Gathenhielmska gravkoret
Det östra tornet med det Gathenhielmska gravkoret i källaren kom till på 1700-talet. Här ligger Lasse i Gatan och hans hustru Ingela begravda i två pampiga marmorsarkofager.
Vapenhus
I det sydvästra vapenhuset finns flera gravhällar över framstående onsalabor från 1600- och 1700-talet. De flesta gravhällarna har tidigare legat på kyrkogården.