国家话剧院作为专为话剧演出而设计的国话大剧场为国家甲等剧场，其外观设计灵感来源于中国传统建筑与舞台元素，大剧场外观设计含蓄厚重。建筑顶部四片下垂的弧形体量犹如四幅张开的大幕，象征一出戏剧正要上演，建筑顶部四片弧形体量舒展深远，具有中国传统建筑的坡屋顶的神韵和气势。在建筑细部造型上，借鉴了传统建筑的梁，柱，枋等建筑语言，给人优雅精致细腻的感觉。建筑整体显现出文化积淀的深厚与凝重。
大剧场设计灵感来源于中国传统建筑与舞台元素，整体氛围优雅素净。大剧场拥有880坐席，并配套化妆间、道具间、服装间、休息室、大小排练厅、剧场管理用房、新闻发布厅以及咖啡厅、艺术品商店等。
大剧场的舞台、观众厅、灯光及音响系统均专为话剧演出量身打造：比如在舞台设备的装置设计上，不仅在舞台中心安装了直径为16米的鼓筒式旋转舞台，而且上面装有三个双层升降模块，可任意角度进行升降、旋转和倾斜，提供了灵活多变的舞台选择方案，为话剧演出提供了灵活多变的舞台选择方案。同时，舞台上方安装了话剧舞台超大容量的62道景杆和灯杆，这在国内专业话剧场是不多见的，可以充分满足大型话剧的舞美设计使用要求。舞台前的升降乐池也为适应不同剧目的演出需要设计成了左、中、右三部分可独立升降区，既可共同升起组成伸出式台唇，又可分别降下成为高度不同的可利用表演空间，为戏剧演出提供了全方位的使用功能。
大剧场充分考虑观众实际观看感受，采取多项“人性化”设计：观众厅区设置了880个宽大舒适座椅，排距达到95厘米，全部采取下送风方式。使人在观赏戏剧的同时享受着舒适凉爽的环境。更为独特的是观众厅内墙面声学设计可以为演员进行自然声演出提供饱满的声能，使演员不用扩音设备便可以将台词清晰地传递到剧场的每一个角落。
根据话剧演出特点，观众厅设计出独特的“不规则扩散体”墙面，通过声音反射的特殊方式，使演员不依赖任何设备便可将台词清晰地传递到剧场的每一个角落。
除此之外，大剧场的灯光系统的配置性能均达到国际专业化水准：操作便捷的灯光编组程控、常规与特殊灯具的全面配置、种类齐全的合理搭装，不只符合话剧演出要求，更能满足电视转播和电视制作的需求。全方位立体分布的舞台灯位的布置，使舞台各个部位都有布光点，可以灵活多变进行灯光编组，同时也避免了照射盲区的存在。
大剧场的音响设备均为专业级系列点声源扬声器，这种设备对声音的还原性高，宽敞明亮，可以敏感的捕捉现场的声音，这样的声场逼真而且生动，观众在观戏时自然而然便沉浸在自然的艺术环境内。
