昭陵是由唐代的阎立德、阎立本兄弟精心设计的。其平面布局既不同于秦汉以来的坐西向东，也不是南北朝时期“潜葬”之制，而是仿照唐长安城的建制设计的。
长安由宫城、皇城和外廓城组成。宫城居全城的北部中央，是皇帝起居的地方，皇城在宫城之南，为百官衙署，外廓城从东南北三方拱卫着皇城和宫城，是居民区。
昭陵的陵寝居于陵园的最北部，相当于长安的宫城，可比拟皇宫内宫。在地下是玄宫，在地面上围绕山顶堆成建为方形小城，城四周有四垣，四面各有一门。刚建乾陵时，曾经架设过栈道，栈道长400米，即230步，长孙皇后先葬于玄宫，由于唐太宗与长孙皇后伉俪情深，唐太宗在长孙皇后下葬后仍未下令拆除栈道，反而在栈道旁建造房舍供宫人居住，让她们像长孙皇后仍然在世般那样工作。直到唐太宗入葬进昭陵，栈道才被拆除，使昭陵与外界隔绝开来。长孙皇后入葬的玄宫深75丈，有石门五道，中间为正寝，是停放棺椁的地方，东西两厢排列着石床。床上放着许多石函，里面装着殉葬品。墓室到墓口的通道由3000块大石砌成，每块石头都有两吨重，石与石之间相互铆住。
根据我国史书《旧五代史．温韬传》的记载，玄宫的宫室“制度闳丽，不异人间”，陵墓的外面也建造了华丽的宫殿，苍松翠柏，巨槐长杨。我国著名诗人杜甫在《重经昭陵》诗中说：灵寝盘空曲，熊罴守翠微。再窥松柏路，还见五云飞。
在主峰地宫山之南面，是内城正门朱雀门，朱雀门之内有献殿，是朝拜祭献用的地方。在这里曾出土残鸱尾一件，高1.5米，宽0.6米，长11米，因此献殿的屋脊，其高应在10米以上，而门阙之间约5米，恰在献殿正中。
在主峰地宫山之北面，是内城的北门玄武门，设置有祭坛，紧靠着九嵕山的北麓，南高北低，用五层台阶组成，越往北伸张越宽，平坦而略呈梯形。在南三台地上有寝殿，东西庑房，阙楼及门庭，中间龙尾道通寝殿，是昭陵特有的建筑群。
司马门内列置了14国君长的石刻像：突厥的颉利、突利二可汗，阿史那社尔、李思摩、吐蕃松赞干布，高昌、焉耆、于阗诸王，薛延陀、吐谷浑的首领，新罗王金德真，林邑王范头黎，婆罗门帝那优帝阿那顺等。这些石像刻立于高宗初年，反映了贞观时期国内各民族大团结、唐对西域的开拓以及与邻邦关系的盛况。古人曾形容这些石像为高逾常形，皆深眼大鼻，弓刀杂佩，壮哉，异观矣!
后来发现的石像，都高不过6尺，连座约9尺许，并未超过常形，头像残块可以看出确实有眼窝深鼻梁高的人，有满头卷发的人，有在头上缠着辫子的人，有发型是头发中分向后梳拢的人，有戴头盔的人，但没有佩戴武器的人。服装有翻领和偏襟两种。仅从这些情况就可以看出，这些石刻像的雕刻是十分形象生动的。因为九嵕山绝佳的风水位置，围绕着昭陵还有着许多陪葬墓。据昭陵有碑及出土墓志记载：陪葬者可以享受国葬的规格，丧葬的费用由官府来出，有的官员可以立碑，有的赠米或布帛，有的赏赐衣物等。
唐太宗与长孙皇后的昭陵共有陪葬墓180余座，主要有长孙无忌、程咬金、魏征、秦琼、温彦博、段志玄、高士廉、房玄龄、孔颖达、李靖、尉迟敬德、长乐公主、韦贵妃等墓，还有少数民族将领阿史那社尔等15人之墓。昭陵还分布有功臣贵戚等陪葬墓167座，已知墓主姓名的有57座，形成一个庞大的陵。这些陪葬陵中有为纪念战功而起冢者，如李靖墓起冢象阴山、积石山，李绩墓起冢象阴山、铁山、乌德犍山，阿史那社尔墓起冢象葱山，李思摩起冢象白道山等。还有皇帝亲自为其撰写碑文的人的陵墓，比如魏征的墓碑是唐太宗撰写的，李勋的墓碑是唐高宗撰写的。
陪葬墓的石刻极为精美，温颜博墓前的石人，魏征墓碑首的蟠桃花饰、尉迟敬德墓志十二生肖图案和石椁的仕女线刻图等，皆为当时的艺术精品。墓内还有大量的精致的工艺品，例如李绩墓中花饰俊美的“三梁进德冠”，就是其中之一。据说三梁进德冠是唐太宗亲自设计的，一共只有三顶，专门用来赐予最有功的大臣。众多陪葬墓衬托了陵园的宏伟气势，加上各墓之前又有很多石人、石羊、石虎、石望柱、石碑，点缀着陵园的景象，同时也寓意着唐太宗与臣子之间“荣辱与共，生死不忘”。
昭陵以其绝佳的风水位置，被誉为“天下名陵”，既是风水最好的帝陵，也是我国帝王陵园中面积最大、陪葬墓最多的一座。