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。