上海大劇院由法國建築界久負盛名的建築大師設計，他運用世界上最先進的材料、燈光，以全新的構思向上海人民交出令人讚賞的設計方案。

上海大劇院建築面積七萬平方米，高40米，分地下2層、地面6層和頂部2層。劇院內有3個劇場，1800座的主劇場，用於上演芭蕾、歌劇和交響樂。

主劇場舞台由一個728平方米的前舞台、一個360平方米的後舞台和兩個257平方米的側舞台組成，帶有舞台平移、升降、旋轉、樂池升降和電動布景吊桿等設備，是亞洲最大、世界上最先進的舞台之一。600座的中劇場、供室內樂演出；200座的小劇場，供話劇、歌舞劇表演。還有12個大小不等的排練廳、練功房和各類制景室、化妝間以及宴會廳、文化展示廳、馬克西姆咖啡廳、地下車庫等輔助設施。