毛主席紀念堂在北京天安門廣場南端，是一座具有我國民族風格的正方形宏偉大廈。

毛主席紀念堂由北大廳、瞻仰廳、南大廳組成，北大廳是在瞻仰毛主席遺容前舉行悼念活動的場所，大廳中央是三米多高用漢白玉雕塑的毛澤東坐像，坐像背后墻上懸掛著一幅描繪祖國山河大地的巨型絨繡。

瞻仰廳是紀念堂的核心大廳，大廳中央爛漫的花叢中安放著水晶棺，毛澤東的遺體上覆蓋著中國共產黨黨旗。

南大廳為出口大廳，白色的大理石墻面上，鐫刻著毛主席手書的《滿江紅?和郭沫若同志》詞。

紀念堂主要廳室有：北大廳、瞻仰廳、革命業績紀念室、電影廳、南大廳。

瞻仰廳正中間的水晶棺中，安放著毛澤東主席遺體。毛主席身著灰色中山裝，身上覆蓋著中國共產黨黨旗。水晶棺基座用泰山黑色花崗石制成，棺座四周分別鑲著金飾黨徽、國徽、軍徽和毛澤東主席的生卒年份。水晶棺周圍是君子蘭和玻璃欄桿。大廳正面的漢白玉墻面上，鑲著17個鎦金隸書大字“偉大的領袖和導師毛澤東主席永垂不朽”。

革命業績紀念室即毛澤東、周恩來、劉少奇、朱德、鄧小平、陳云同志革命業績紀念室。

通過大批文物、文獻、圖片、書信，反映了六位領導人在創建中國共產黨、締造人民軍隊、創建中華人民共和國、領導社會主義建設等方面的豐功偉績。在陳列形式上，采用了較先進的制作材料和制作工藝。每個紀念室都增設了等離子超薄電視和電子資料觸摸屏，可播放展現偉人風采的資料片，調閱反映偉人思想、風范的格言。

在二樓電影廳，可觀看紀錄片《懷念》。這部20分鐘的影片，采用濃縮的手法和生動的畫面，展示了毛澤東、周恩來、劉少奇、朱德、鄧小平、陳云這一革命領袖群體為中國人民的解放事業和社會主義建設事業所建立的豐功偉績，再現了他們同人民群眾在一起的感人場面。

南大廳是出口大廳。大理石墻面上，鐫刻著毛主席詩詞《滿江紅?和郭沫若》手跡，字體全部是銀胎鎦金。下邊擺著10盆五針松，花盆用云南特有的綠色彩花大理石制成，并利用它的天然紋理磨制成韶山、井岡山、金沙江、大渡河、雪山、草地、延安、長城等圖景。