国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区（B区），是北京2008年奥运会三大主场馆之一。它主要由比赛馆和热身馆组成，其中比赛馆可容纳观众约1.8万人，总建筑面积约为80890m2。地下1层，地上4层。

国家体育馆以中国“折扇”为设计灵感，充分体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的奥运理念和“节俭办奥运”的原则，注重功能设计、环保设计和美感设计相结合，体现了功能第一、技术第一、满足比赛、遵守规范、节能环保、赛后利用的设计原则。

体育馆屋盖平面投影为两个矩形，纵向长195.5m，横向宽114m，屋盖分别覆盖比赛馆和热身馆，其中比赛馆尺寸为114m×144.5m，热身馆尺寸为51m×63m。体育馆屋面呈南高北低的波浪形曲线，结构最高点标高为42.454m。 

国家体育馆钢屋盖采用新型的“双向张弦大跨度空间结构”，是国内最大的双向张弦超大跨空间结构。钢屋盖上层为正交正放的平面桁架（横向18榀，纵向14榀），网格间距为8.5m，结构高度为1.518～3.973m。其中上弦、腹杆采用无缝圆钢管，节点为焊接球，下弦采用矩形管，铸钢节点连接，桁架材质为Q345C。钢屋盖下层为钢撑杆及双向预应力空间张拉索网，横向14榀，纵向8榀带索，横向为双索，纵向为单索，钢索采用挤包双护层大节距扭绞型缆索，强度等级1670MPa，φ5×109~φ5×367；撑杆为φ219×12的钢管。