毛主席紀念堂（英文全稱：Chairman Mao Zedong Memorial Hall）南北長260米，東西寬220米，占地面積為57200平方米，建筑面積33867平方米。紀念堂的主體建筑長寬各105．5米，高度為33．6米。這座方形建筑分為地下一層，地上一層，基座由棗紅色花崗巖砌成，基座高4米，座上矗立著17．5米高的44根花崗巖廊柱，承托著熠熠生輝的金黃琉璃重檐屋頂。在這座舉世矚目的輝宏殿堂里，安放著中國共產黨、中國人民解放軍、中華人民共和國的締造者毛澤東主席的遺體，每天前往瞻仰的中外賓客絡繹不絕。
紀念堂是一座正方形大廈，建筑面積為2萬多平方米， 高33.6米，坐南朝北，外觀為兩層。主體呈正方形，外有44根福建黃色花崗石建筑的明柱，柱間裝有佛山石灣花飾陶板，通體青島花崗石貼面。屋頂有兩層玻璃飛檐，檐間鑲葵花浮雕。基座有兩層平臺，臺幫全部用四川大渡河旁的棗紅色花崗石砌成，四周環以房山漢白玉萬年青花飾欄桿。南、北門臺階中間又各有兩條漢白玉垂帶，上面雕刻著葵花、萬年青、臘梅、青松圖案。正門上方鑲嵌著“毛主席紀念堂”漢白玉金字匾額。棗紅色花崗石砌成的高大基座上，四周環以44根黃色花崗石八角形廊柱。重檐平頂的檐口上貼以金色琉璃瓦。大門南北兩側各有兩組8米多高的群雕，分別展示中國人民在毛主席領導下的革命歷程。紀念堂現有10個廳室對外開放。
進入紀念堂正門的北大廳是舉行紀念活動的地方， 大廳中央是3.45米高的漢白玉雕刻的毛主席坐像，面含微笑，端莊安詳。坐像背后的墻上，懸掛著一幅大型絨繡－－“祖國大地”。整個大廳可容納700多人。紀念堂的核心部分是瞻仰廳。大廳正中的水晶棺內，安放著毛主席的遺體，身著灰色中山裝，覆蓋著鮮紅色的黨旗。水晶棺的棺床是用黑色花崗石制成的，周圍鮮花爛漫。大廳正面的白色大理石墻壁上鑲嵌著17個鎏金大字“偉大的領袖和導師毛澤東主席永垂不朽”。東西各廳是毛澤東、周恩來、劉少奇、朱德、鄧小平、陳云等老一輩無產階級革命家的革命業績紀念室。紀念室內展出了大批文物、文獻、書信和圖片。紀念堂由北大廳、瞻仰廳、南大廳組成。北大廳是在瞻仰毛主席遺容前舉行悼念活動的場所，大廳中央是三米多高用漢白玉雕塑的毛主席坐像，坐像背后墻上懸掛著一幅描繪祖國山河大地的巨型絨繡。
瞻仰廳是紀念堂的核心部分大廳正面白色大理石墻壁上鑲嵌著鎏金隸書大字："偉大的領袖和導師毛澤東主席永垂不朽“。大廳中央爛漫的花叢中安放著水晶棺，毛澤東主席的遺體上覆蓋著中國共產黨黨旗。南大廳為出口大廳，白色的大理石墻面上，鐫刻著毛主席手書的《滿江紅·和郭沫若同志》詞。紀念堂大門正上方漢白玉匾額上的“毛主席紀念堂”六個鎏金大字，是時任中共中央主席、中央軍委主席、國務院總理華國鋒同志的親筆題字。
