จิตรกรรมฝาผนังภายในพระอุโบสถวัดจันทบุรี เป็นงานศิลปะในสมัยรัชกาลที่ 3 มีลักษณะฝีมือช่างแบบพื้นบ้าน ผนังด้านหน้าเขียนเรื่องพุทธประวัติตอนมารผจญ-ชนะมาร ผนังด้านหลังเขียนลายดอกไม้ร่วงและผ้าม่าน เหนือช่องหน้าต่างเขียนภาพเทพชุมนุมแถวเดียวผสมผสานกับลายดอกไม้ร่วง พื้นที่ระหว่างช่องหน้าต่างเขียนเรื่องพุทธประวัติตอนต่าง ๆ และชาดกในชุดทศชาติ

          จิตรกรรมฝาผนังภายในพระอุโบสถวัดจันทบุรี มีลักษณะเด่นอยู่ที่การเขียนภาพชีวิตประจำวันของชาวบ้านแทรกอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงวัฒนธรรมด้านต่าง ๆ ของชาวลาวที่ถูกกวาดต้อนเข้ามาอยู่บริเวณนี้ อาทิ วัฒนธรรมการแต่งกาย ประเพณีการทำบุญใส่บาตร บ้านเรือนที่อยู่อาศัย เป็นต้น