国家大剧院音乐厅洁白肃穆，色调风格宁静、清新而高雅，位于歌剧院东侧，以演出大型交响乐、民族乐为主，兼顾其它形式的音乐演出。
  音乐厅的观众席围绕在舞台四周，设有池座一层和楼座二层，共有观众席2019个（含站席）。演奏台设在观众厅一侧，演奏台宽24米、深 15 米、能容 120 人的乐队演奏。演奏台设有 3 个升降台，在演奏台前部设有钢琴升降台。四周围的数码墙有如站立起来的钢琴琴键，其凹凸的尺寸和形状是由数论精确计算得出，使声音均匀、柔和地扩散反射。在演奏台后设有可供 180 人合唱队使用的观众席合唱区。安放于音乐厅的管风琴可谓音乐厅“ 镇厅之宝”，这架目前国内最大的管风琴有94音栓，发声管达6500根之多。出自德国管风琴制造世家——约翰尼斯-克莱斯，与著名的德国科隆大教堂管风琴系出同门，能满足各种不同流派作品演出的需要。
  音乐厅的天花板被打造成一件精美的抽象艺术品，形状不规则的白色浮雕像一片起伏的沙丘，又似海浪冲刷的海滩，有利于声音的扩散。为了达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面龟背形状的集中式反声板，它的作用是将声音向四面八方散射。　　音乐厅的顶部、墙壁、地面、舞台、坐席与管风琴的色调搭配和谐优美，处处传递着音乐殿堂的非凡气质，其混响时间为2.2秒，实现了建筑美学和声学美学的完美结合。
音乐厅设有 2 个乐队指挥休息套间，2个单人化妆套间，4 单人化妆间，6个中化妆间，7个乐队、合唱队用大化妆间，10间练习琴房和1间管风琴练习琴房。

  歌剧院是国家大剧院内最宏伟的建筑，以华丽辉煌的金色为主色调。主要供大型歌剧、舞剧演出使用。
  观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席2398个（含站席）。
  舞台采用“品”字形舞台形式，分别包括主舞台、左、右侧台和后舞台。舞台具备推、拉、升、降、转五大功能，可迅速地切换布景。
其中，主舞台有6 个升降台，既可整体升降又可分别单独升降。 舞台的左、右侧台各有6台可以横向移动的车台，通过主舞台升降台互换位置，可以迁换场景，也可以参与演出，车台互换技术居世界领先水平。后舞台下方距地面15米处，储存有一个芭蕾舞台台板，主舞台升降台下降后，芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。台面用的是俄勒冈木，并用三层结构来增加弹性，保护了芭蕾舞演员的足尖。这也是国内面积最大的无缝隙专用芭蕾舞台板，台面可倾斜至5.7 度。乐池面积为120平方米，可容纳90人的三管编制乐队，也可升至观众席水平位置变成观众席。在乐池中，还特别为指挥设计了专用升降台，指挥可以以这种特别的方式出场、谢幕。
  舞台上方栅顶高度为32米。吊杆、灯光桥、灯光渡桥通过钢丝绳悬挂在空中。61道电动吊杆，78台轨道单点吊机，24台自由单点吊机，分别用于悬挂幕布和景片，吊杆、吊机数量之多居于全国首位。灯光桥、灯光渡桥、灯光吊架将1588 盏用于演出的灯具点缀在歌剧院舞台的上方，灯光反应快，可以在几秒钟内变换造型。
  歌剧院在墙面上安装了弧形的金属网，声音可以透过去，而金属网后面的墙是多边形，这样就形成了视觉的弧形和听觉空间的多边形，做到了建筑声学和剧场美学的完美结合，使得混响时间达到了1.6秒的极佳效果。
歌剧院设有6个单人化妆套间，6个单、双人化妆间，18个中化妆间，2个乐队指挥休息套间，6个乐队用大化妆间，8间练习琴房。

  戏剧场是国家大剧院最具民族特色的剧场,真丝墙面烘托出亲切、热烈而传统的气氛，营造出颇具中国特色的剧场氛围。戏剧场主要供戏曲（包括京剧和各种地方戏曲）、话剧及民族歌舞使用。观众厅设有池座一层和楼座三层,共有观众席1035个（含站席）。
  戏剧场拥有世界上最为先进的戏剧舞台，舞台采用由镜框式舞台到伸缩式舞台的可变化形式，设有主舞台、左、右辅台和后舞台。主舞台设置的“鼓筒式”转台，由13个升降块、2个升降台组成，既可整体升降又可分别单独升降，这种形式的鼓筒式转台在世界上是唯一的，可以达到边升降边旋转的舞台效果。独特的伸出式台唇设计非常符合中国传统戏剧表演的特点。
  戏剧场设有5个单人化妆套间，8个中化妆间和3个大化妆间，一个乐队指挥休息套间，3个乐队用大化妆间，还设有4间练习琴房。