中华世纪坛的主体建筑，地下两层，地上三层，高39米，直径85米，由静止的回廊和旋转的坛面组成，旋转坛体设计成呈19度坡型。旋转的坛体重3200吨，是目前世界上最大和最重的旋转坛体。旋转坛体采用轨道式的方案，旋转机构机械金属结构拼装有1900个构件。旋转坛体环绕外立墙一周镌刻有56个民族象征图饰，由米黄花花岗岩雕刻而成。回廊有青铜铸造的40尊“中华文化名人”肖像雕塑。世纪坛旋转钢结构的中央，是一个直径达14米的水平圆台，这里可作为文艺、歌舞、交响乐等大型露天演出活动的中心表演台。斜面上方的台阶，则可容纳上千人观看演出。

　　中华世纪坛静止的回廊与旋转的坛面寓意着中国古老 “乾”“坤” 的哲学思想，整体寓意为“天地合一”。世纪坛上的圆型旋转坛体，可每3至12个小时转一周。它象征“乾”，寓“天行健，君子以自强不息”之意，再现中华民族五千年来生生不息的追求和任何环境下不屈不挠、勇于进取的精神。环抱旋转坛体的下半部分包括两侧静止的回廊象征为“坤”，表现“地势坤，君子以厚德载物”、“有容乃大”之意，“乾”，指天体永恒运动，从不停息。寓努力向上，自强不息，不断进取之意。“坤”，为大地能包容万物，兼容博大，寓意和为贵的精神。体现了中华民族吸收一切先进科技发展的精神。

　　旋转坛体上方，耸立着一根高达27.6米，与平面呈45度夹角的“时空探针”，造型是时空永恒延展的象征，体现了中国人民勇于探索的创新精神。探针的顶端与内部旋转体的中心在一条垂直线上，从理论上说，这个点是静止不动的，做到了主体建筑动静呼应。

　　主体结构一层中央是世纪大厅，大厅直径为39米，面积为1171平方米。世纪大厅内设有题为《中华千秋颂》的大型浮雕环形壁画，采用主题分类与编年体相结合的形式，展示了中华民族的过去、现在和未来发展的脉络与沿革。周长117米，是目前国内最大的同类品种的壁画。二层的环型艺术大厅，装备有当今国际最先进的展览技术和设备，这里将成为世界各国及全国各地的艺术精品来京巡回展示的场所。中华世纪坛的世界艺术馆，是以世界艺术为收藏、展示、研究对象的公益性国家文化事业机构。由世界文明陈列馆、专题陈列馆和数字艺术馆等三部分组成，展览展示面积约2万平方米。