場館主體建築遵循“漢唐升華、天地飛揚”的設計理念，宛若天壇祈年殿倒影，雄偉現代。建築結構上采用鋼骨混凝土框架-鋼筋混凝土剪力墻結構，屋蓋外部輪廓呈圓形，采用24榀放射狀布置的魚腹式空間鋼桁架體系，大跨樓蓋采用TMD消能減振系統。該工程榮獲2014北京市建築（結構）長城杯金獎，由北京市建築設計研究院有限公司設計完成。
在整個場館建設期間秉承“低碳環保、科技創新”的理念，北控置業作為雁棲湖國際會展中心的承建方，通過北京環境交易所購買碳減排量，抵消會議場館建設過程中產生的碳排放。