میدان آزادی با وسعتی در حدود ۱۵ هزارمتر مربع بزرگ‌ترین میدان در میان کشورهای خاورمیانه است. مساحت زیربنای این میدان حدود ۷۸ هزار مترمربع است و بنای آن به صورت دروازه‌ای به ارتفاع حدود ۴۵ متر ساخته شده است که پنج متر آن داخل زمین فرو رفته است و طاق آن از زمین ۲۳ متر فاصله دارد و دارای هشت بخش مجزا است. عرض پایه این بنا ۶۶ متر است. در محوطه میدان ۶۵۰۰۰ مترمربع به صورتی زیبا باغچه‌بندی و گل کاری شده است. در ساختمان آن ۲۵۰۰۰ قطعه سنگ به کار رفته و ۹۰۰ تن آهن مصرف شده است.

مجموعه فرهنگی آزادی متشکل از چند بخش در طبقه تحتانی برج آزادی قرار دارد و شامل موزه، کتابخانه، واحد سمعی و بصری، سالن نمایشگاه، سالن اجتماعات، سالن برگزاری کنسرت و کنفرانس در ۵۰۰۰ مترمربع است که در برگیرنده برج اصلی نیز هست. مساحت کتاب‌خانه مجموعه حدود ۲۷۱۵ مترمربع و کتاب‌خانه محققان و مؤلفان نیز با مساحت ۲۴۳ متر مربع ساخته شده است.

حسین امانت می‌گوید: «در این بنا، قوس اصلی وسط برج، نمادی از طاق کسری مربوط به دوره پیش از اسلام (دوره ساسانی) است و قوس بالایی که یک قوس شکسته است از دوران بعد از اسلام و نفوذ اسلام در ایران حرف می‌زند. رسمی سازی‌هایی که بین این دو قوس را پر می‌کند خیلی ایرانی است و من آن را از گنبد مساجد ایران الهام گرفته‌ام. اساسا تکنیک گنبدسازی در ایران خیلی جالب است و شما در هر مسجدی که می‌روید یک چیز تازه‌ای می‌بینید در این گنبدها که نشانه نبوغ ایرانی است معماران قدیم از قاعده مربع بنا وارد دایره گنبد شده‌اند و این کار را با کمک رسمی بندی‌ها و مقرنس کاری‌های بسیار زیبا انجام داده‌اند در برج آزادی هم همین کار انجام شده هندسه بنا یک هندسه مربع مستطیل است که از روی چهار پایه خود می‌چرخد و ۱۶ ضلعی می‌شود و بالاخره به صورت یک گنبد شکل می‌گیرد. البته شما این گنبد را از بیرون نمی‌بینید اما از داخل برج قابل مشاهده است.»

این بنا سنگ‌هایی دارد که در قسمت پایین برج ۳/۲ متر طول و ۶/۱ متر ارتفاع دارند. سنگ‌ها با بتن و آهن ضد زنگ به هم چسبیده‌اند و پشت آن‌ها یک سطح خشن است که روی آن نلغزند. ولی هر سنگی کنار سنگ دیگر با یک ماده قابل انعطاف بندکشی شده است چیزی شبیه به لاستیک که قابل انعطاف است.  
طبقه زیرزمین میدان آزادی به صورتی طراحی و اجرا شده که زیرگذرهایی برای عبور افراد پیاده، از پیرامون میدان به درون آن ایجاد شده است. ورودی اصلی بنا در حیاطی رو باز، در تراز 5 متر پایین تر از سطح زمین قرار دارد. در بدنه‌های این حیاط به ترتیب در ضلع شمالی، نگهبانی و بلیط فروشی، در ضلع شرقی، سالن ایران‌شناسی، گذرگاه پیشینیان و در ضلع جنوبی، سالن تشریفات جای گرفته‌اند. سالن ایران شناسی، فضایی است با پلان مستطیل شکل به ابعاد 21×29 متر که بازدید کنندگان در مسیری U شکل بر روی نقاله‌های متحرک، از فراز ماکت کشور ایران به آرامی عبور کرده و به تناسب موقعیت جغرافیایی هر مکان در ماکت، با آثار شاخص و ویژگی‌های آن مکان آشنا می‌شوند. 
سالن تشریفات، فضایی است با پلان مستطیل شکل به ابعاد 9×17 متر که برای پذیرایی از میهمانان رسمی در نظر گرفته شده و از ویژگی‌های معماری آن، نقش و نگارهای بسیار زیبا در بدنه‌های بتنی و تزیینات سقف آن است. گذرگاه پیشینیان، دالانی است با نور کنترل شده و بدنه‌هایی از بتن که در هر طرف آن، دو ویترین حاوی اشیاء نفیس هزاره اول قبل از میلاد مسیح وجود دارد. این گذرگاه، فضاهای ارتباطی در معماری کهن ایران و دهلیزها و سردابه‌های قدیمی را یادآوری می‌کند .
در قسمت جنوبی تالار کهن، تاسیسات مرکزی مجموعه و در بخش شمالی آن، تالار آیینه جای گرفته‌اند. تالار آیینه، فضایی است با پلان مستطیل شکل به ابعاد 10×20 متر که در هر یک از اضلاع شرقی و غربی آن شش ویترین وجود دارد. تالار آیینه در ضلع شمالی خود با اختلاف ارتفاع، به فضای تقسیمی منتهی می‌شود که در ضلع شرقی آن، راهرویی با پلان نیم هشتی و بدنه هایی با هشت غرفه، امکان به نمایش گذاردن اشیاء را فراهم کرده و در میانه خود، دسترسی به فضای تقسیمی در ضلع شرقی، با پلان مستطیل شکل به ابعاد 6×12 را امکان‌پذیر کرده است.