国家大剧院工程位于北京天安门地区人民大会堂西侧，总占地面积11.893公顷，总建筑面积(含配套工程地下车库)约19.4万平方米。地面上高度46.285米，歌剧院台仓地面深度27.5米，建筑物总高73.785米。
工程共有三个分区，分别为北区(201区)、中区(202区)和南区(203区)。
北区(201区)，内有六级人防地下车库、水下通廊、商店、茶室、咖啡厅、预售票、检票处、艺术用房等。
中区(202区)为剧场区，内有2416席的歌剧院，2017席的音乐厅和1040席的戏剧场。此区还有为剧场服务配套的化妆间、排练厅、练琴房、录音录像室、布景制作间、仓库、技术用房、维修间、办公室、会议室、接待室等。
南区(203区)，内有布景仓库、餐厅、厨房、警卫值班室、休息厅、预售票、检票处、技术用房、变配电室、冷冻站、热力站、排风机房等。
工程特点：水池围绕着建筑物，各种通道和入口都设在水面下，各种设施都处在钛金属板和南、北中央的玻璃幕覆盖的壳体内，大部分建筑位于地下层，共有三个观演场所。