本工程主館看臺及附屬結構地上六層,局部地下室地下二層,現澆鋼筋混凝土框架結構。體育館屋蓋結構平面直徑為160m,外環呈馬鞍形,屋蓋采用為車輻式單拉斜桿桁架結構,外環高度為16.64m到26.79m。屋蓋結構由外環的28根落地V形柱和直徑119.76~128.22m近似橢圓平面的主體看臺上的28根斜柱支承。
本工程結構體系新穎,屋蓋結構形式可以看成是桁架、梁和懸吊屋蓋的組合,為非常規結構形式,而且最小跨度大于120米,因此本工程屬超限大跨結構,進行了超限建筑工程抗震設防專項審查。屋蓋體系構成:內外兩排柱之間的徑向單跨梁(跨度15.165~19.39m);跨度44.88~49.11m的平面桁架;直徑30m(高度10m)的內環及其屋蓋。
主體育館三向網格單層曲面拉索幕墻,幕墻高度為16.75~26.65米。此幕墻為世界上周長和單體面積最大的三向網格曲面拉索幕墻,幕墻形式為國際首創。