建筑师事务所及上海现代建筑设计集团等多家国内外设计单位提交设计方案。于最后一次招标，两个设计方案获得入围资格，分别为美国的「龙型」方案及英国福斯特建筑事务所「尖顶型」方案。经过评选，「龙型」方案中标，大厦细部深化设计将以「龙型」方案作为蓝本，由同济大学建筑设计研究院完成施工图出图。
设计.上海中心大厦是第二个采用了双层玻璃幕墙的超高层摩天大厦（第一个为香港环球贸易广场，唯仅限于天际100部分）。在幕墙中，有24个空中花园。由于上海的土层软，所以在地下埋进了956根86米长的基桩，