毛主席纪念堂（英文全称：Chairman Mao Zedong Memorial Hall）南北长260米，东西宽220米，占地面积为57200平方米，建筑面积33867平方米。纪念堂的主体建筑长宽各105．5米，高度为33．6米。这座方形建筑分为地下一层，地上一层，基座由枣红色花岗岩砌成，基座高4米，座上矗立着17．5米高的44根花岗岩廊柱，承托着熠熠生辉的金黄琉璃重檐屋顶。在这座举世瞩目的辉宏殿堂里，安放着中国共产党、中国人民解放军、中华人民共和国的缔造者毛泽东主席的遗体，每天前往瞻仰的中外宾客络绎不绝。

纪念堂是一座正方形大厦，建筑面积为2万多平方米， 高33.6米，坐南朝北，外观为两层。主体呈正方形，外有44根福建黄色花岗石建筑的明柱，柱间装有佛山石湾花饰陶板，通体青岛花岗石贴面。屋顶有两层玻璃飞檐，檐间镶葵花浮雕。基座有两层平台，台帮全部用四川大渡河旁的枣红色花岗石砌成，四周环以房山汉白玉万年青花饰栏杆。南、北门台阶中间又各有两条汉白玉垂带，上面雕刻着葵花、万年青、腊梅、青松图案。正门上方镶嵌着“毛主席纪念堂”汉白玉金字匾额。枣红色花岗石砌成的高大基座上，四周环以44根黄色花岗石八角形廊柱。重檐平顶的檐口上贴以金色琉璃瓦。大门南北两侧各有两组8米多高的群雕，分别展示中国人民在毛主席领导下的革命历程。纪念堂现有10个厅室对外开放。

进入纪念堂正门的北大厅是举行纪念活动的地方， 大厅中央是3.45米高的汉白玉雕刻的毛主席坐像，面含微笑，端庄安详。坐像背后的墙上，悬挂着一幅大型绒绣－－“祖国大地”。整个大厅可容纳700多人。纪念堂的核心部分是瞻仰厅。大厅正中的水晶棺内，安放着毛主席的遗体，身着灰色中山装，覆盖着鲜红色的党旗。水晶棺的棺床是用黑色花岗石制成的，周围鲜花烂漫。大厅正面的白色大理石墙壁上镶嵌着17个鎏金大字“伟大的领袖和导师毛泽东主席永垂不朽”。东西各厅是毛泽东、周恩来、刘少奇、朱德、邓小平、陈云等老一辈无产阶级革命家的革命业绩纪念室。纪念室内展出了大批文物、文献、书信和图片。纪念堂由北大厅、瞻仰厅、南大厅组成。北大厅是在瞻仰毛主席遗容前举行悼念活动的场所，大厅中央是三米多高用汉白玉雕塑的毛主席坐像，坐像背后墙上悬挂着一幅描绘祖国山河大地的巨型绒绣。

瞻仰厅是纪念堂的核心部分大厅正面白色大理石墙壁上镶嵌着鎏金隶书大字："伟大的领袖和导师毛泽东主席永垂不朽“。大厅中央烂漫的花丛中安放着水晶棺，毛泽东主席的遗体上覆盖着中国共产党党旗。南大厅为出口大厅，白色的大理石墙面上，镌刻着毛主席手书的《满江红·和郭沫若同志》词。纪念堂大门正上方汉白玉匾额上的“毛主席纪念堂”六个鎏金大字，是时任中共中央主席、中央军委主席、国务院总理华国锋同志的亲笔题字。