奧體中心體育館是一座多功能的體育館。有觀眾席5748座，總建筑面積25300平方米，體育館的平面形狀為六邊形，一層北側是內外貴賓、安全保衛、電影電視、新聞公報記者工作、電訊電報、電腦服務等用房。二層是觀眾入口和休息廳。三層的東西側為計時記分牌及辦公室休息廳等。比賽大廳采用高光效鈧鈉燈，用中寬配光燈具從兩側布燈，共四排，以加強垂直照明度。
翻新

　　奧體中心體育館是上世紀80年代設計建造的，節能性較差。此次改擴建，在建筑外整體墻面上增加了一層外保溫結構，并且將門窗更換成保溫型門窗。這種設計的優點在于增加了整個建筑的保溫性能，減少了賽后場館運行時的能源消耗，建筑節能也符合了北京市最新的65%的建筑節能要求。

　　奧體中心體育館的屋頂原先為金屬夾心板，防水、保溫性能均難以滿足場館使用要求。改擴建中，更換成了與國家大劇院屋頂相同的鋁鎂錳板。這種材料的優點在于高強度，耐久性、抗腐蝕性強，而且施工簡便。