桃园三结义时，刘备、关羽、张飞三人祭拜的是 皇天后土，即昊天大帝和后土娘娘，或者泛指天地神明。具体来说，在《三国演义》中，他们焚香再拜，发誓说：“念刘备、关羽、张飞，虽然异姓，既结为兄弟，则同心协力，救困扶危；上报国家，下安黎庶。不求同年同月同日生，只愿同年同月同日死。皇天后土，实鉴此心，背义忘恩，天人共戮!”。

因此，桃园三结义时拜的是皇天后土，即道教中的昊天大帝和后土娘娘。