I en tempelliknande byggnad finns Bildhuggarverkstaden. Här arbetade galjonsbildhuggarna med skeppens skulpturer. De ett ton tunga galjonsfigurerna skulle skrämma fienden och var också viktiga för att kunna identifiera de olika fartygen.
Bildhuggarverkstaden är klassad som statligt byggnadsminne. Byggnaden var tidigare sammanbyggd med verkstäder och förråd och har flyttats för att ge plats åt grannen, Karlskronavarvet. I dag finns endast den del av bildhuggarverkstaden kvar där de mer konstnärliga delarna av galjonsfigurerna skapades. Byggnaden är varsamt renoverad utvändigt av Fortifikationsverkets kulturhantverkare. Invändigt är byggnaden orörd. Under verkstadens pärlspont tror vissa historiker att bildhuggare Törnströms skisser kan finnas.
F H af Chapman och C A Ehrensvärd ritade bildhuggarverkstaden som byggdes 1781-1782. Ehrensvärd var påverkad av sina resor till Italien och förde med sig nyklassicismens stilideal hem. Byggnaden fick därför på sin östra gråmålade del toscanska pilastrar som bär upp bjälklaget och ett triangelformat gavelparti som på ett grekiskt eller romerskt tempel.
Den främste bland bildhuggarna var Johan Törnström. Flottan hade kritiserats för sina galjonsfigurers utseende ”…de ser ut som om Mäster Jöns hade varit skulptör”. Gustaf III ville därför anställa en bildhuggare som var utbildad vid Målar & Bildhuggarakademin för att smycka de fregatter och linjeskepp som skulle byggas i Karlskrona. På af Chapmans förslag anställdes istället Johan Törnström som amiralitetsbildhuggare. Han hade tillhört de skickliga yrkesmän som arbetade med inredningen av Stockholms Slott. Törnström visade sig ha stor konstnärlig begåvning och är mästaren bakom de många galjonsfigurer som skapades på örlogsvarvet i Karlskrona under sent 1700-tal och tidigt 1800-tal.
Arbetsförhållandena var svåra för Törnström som tillbringade all vaken tid i sin verkstad. Man arbetade med flera skulpturer samtidigt och 2-3 galjonsfigurer blev färdiga varje år. Arbetet med att hugga figurerna började med att 20 cm. breda trästycken av furu fogades samman. Man skulpterade från figurens centrum och utåt. Förebilderna till galjonsfigurerna hämtades ofta från mytologin. De tidiga galjonsfigurerna var stora, ofta upp till fyra meter långa och med en vikt på ett ton.
Linjeskeppen namngavs efter dygder som till exempel Äran och Dristigheten och galjonsfigurerna var manliga gestalter. Fregatterna fick kvinnliga namn som Camilla, Saga, Galathea och Minerva och fick feminina varelser i fören. I den vackra Galjonshallen på Marinmuseum i Karlskrona kan man se flera av Törnströms galjonsfigurer.