郑州奥林匹克体育中心总建筑面积为57万平方米，相当于16个郑州航海路体育场，主场馆体育场可容纳6万人，除主体育场外，奥体中心还包含一个大型甲级体育馆和一个甲级游泳馆，体育馆可容纳1.6万名观众，游泳馆可容纳3000名观众。郑州奥林匹克体育中心内五万张座椅均由红、橙、灰三色组成。
郑州奥林匹克体育中心建筑外侧屋面采用金属屋面、阳光板封闭，从外看奥林匹克体育中心和其他两个场馆像是闪耀的巨型玻璃体，镶嵌在南水北调渠附近，一同组成了郑州新的体育中心。中心采用全球最大跨径，最大悬挑的大开口车幅式索承网格结构，设计最大跨径311米，最大悬挑54.1米。其中环向密封拉索直径为130毫米，单个索夹重达6.5吨，均为中国国内之最。
“一场两馆”的钢结构总计使用钢材4.7万吨，用钢量相当于再建一个“鸟巢”，但是与“鸟巢”全钢结构顶棚不同，郑州奥林匹克体育中心采用了“三角形巨型桁架+立面桁架+网架+大开口车辐式索承网格”的组合结构体系。
郑州奥林匹克体育中心的整体设计理念取“天地之中、黄河天水”之意，采用“品”字形格局，以东西向为主轴，形成南北对称的布局，体育场、体育馆、游泳馆像黄河中的三座石岛，而周围的环境就像黄河水一般盘旋。“天地之中”即体育场、体育馆与游泳馆造型方圆中正，暗喻天圆地方之意，同时与商都古城外圆内方的格局相呼应，体现郑州深厚的历史文化底蕴。
郑州奥体中心由豪尔赛联手栋梁国际照明设计中心共同打造的郑州奥体中心夜景，灯光璀璨，惊艳世界，为运动会锦上添花。
豪尔赛秉承奥体中心“天地之中，方圆中正”的建筑意图，利用建筑自有的肌理与结构，营造夜幕下光影律动曲线，凸显天圆地方之气势，与古商都外圆内方的格局相呼应，谱写出喧嚣都市中别样的照明艺术，把现代体育精神、时尚元素，与中国博大精深的古老文化和谐统一地融合在一起。
