国家大剧院位于人民大会堂西侧，占地11.89万平方米，国家大剧院由法国著名建筑师保罗.安德鲁主持设计，中国的国家大剧院的形象，其设计灵感来自一位中国建筑设计师齐康。位于北京人民大会堂西侧，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万平方米，地下附属设施6万平方米。设有歌剧院、音乐厅、戏剧场以及艺术展厅、艺术交流中心、音像商店等配套设施，工程概算总投资26.88亿元，建设工期4年。
国家大剧院的建筑设计方案是由法国巴黎机场公司设计，清华大学配合的，设计师为法国著名建筑师保罗?安德鲁， 施工图的国内设计单位是北京市建筑设计研究院，施工总承包单位为北京城建集团、香港建设有限公司和上海建工集团联合体，工程监理单位为北京双圆工程监理公司。
国务院于1998年4月正式批准立项建设国家大剧院，1999年7月最终选取了法国著名建筑师保罗?安德鲁 的建设方案，其设计方案经过两轮三次修改。
安德鲁将他的大剧院方案形容为“湖上仙阁”。这是一座坐落在近乎方形的大水池中的椭球体建筑，在冬天水池可作为滑冰场。大剧院的主要入口在北面，与地铁的出站口相连通，通道的玻璃顶则是水池的池底，观众在进入剧场前就能体验一下在水面下行走的奇妙感觉。
剧院内含一个容纳2500人的歌剧院、容纳2000人的音乐厅、容纳1200人的小剧院和一个小型实验剧场。歌剧院主要演出歌剧、舞剧、芭蕾舞，有观众席2500座。音乐厅主要演出交响乐、民族乐，有观众席2000座。戏剧场主要演出京剧、地方戏曲、话剧、民族歌舞，有观众席1200座。小剧场主要演出实验话剧、小型戏剧，有观众席 500座,总座席6000多个。其它配套设施还包括：艺术展廊、表演艺术研究交流部、艺术商店、地下停车场等。国家大剧院建筑四面水池环绕，造型新颖、前卫，构思独特，整体上体现了21世纪世界标志性建筑的特点。
中国大剧院的造型完全由曲线组成，宛若水中仙阁。灰色的钛金属板和玻璃组成的立面与昼夜的光芒交相辉映。这两种材料的颜色在不同的时间里变幻莫测。玻璃幕墙如同拉开的帏幕，使建筑物内部的剧场、通道和展厅依稀可见。同时，部分区域在钛板的覆盖保护下又显得更为隐秘。
这一设计从地下层开始，最底层是歌剧院的舞台部分，最上层全部都用于停车场和技术场地。地下部分的最上层，即在湖面和花园以下是入口、道路、步行走廊和门厅。
在地面层坐落着三幢建筑：歌剧院、音乐厅和剧场，它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连，恍若在水面上的地面建筑是一个巨型壳体，它覆盖、庇护、包围和照亮着所有的大厅和通道。自然的贝壳造型保证了它的坚固度。尽管壳体的最大长度达218m，但厚度却不超过3m。这一设计既轻盈又不会对玻璃天篷有所遮盖。
游客和观众从长安街的“雨亭”以及停车场进入大剧院时会发现他们的头顶之上是一片浅浅的水面。它根据四季和时辰而变换色彩。在冬季，它结成半透明的冰层，点缀着溜冰爱好者留下的道道弧痕，建筑物在水面中的倒影构成了大剧院的外部景观。大剧院南部入口与北部入口“水下走廊”一起延伸至地下6m 之处，这样便于组织内部的技术性交通入口。
任何布景卡车都无需在外部停靠，任何大门都不会向外部显露内部的服务区域，否则会完全破坏建筑和街区的魅力。当人们沿着长安街前行时会发现，大剧院不会以自己的巨大体量对人民大会堂造成压抑。这是两个完全不同的建筑，它们分别代表着两个完全不同的时代 。