中国馆由国家馆、地区馆和港澳台馆三个部分组成。高63米，架空层高33米，架空平台高9米，上部最大边长为138米乘138米，下部四个立柱外边距离70.2 米，建筑面积约为2.7万平方米。地区馆高13米，建筑面积约4.5万平方米，港澳台馆建筑面积约3000平方米。地区馆和港澳台馆将为全国31个省、直辖市、自治区及港澳台地区提供展览场所，展示中国多民族的风采及城市变迁。中国馆将向世界展现中国的形象，让世界更直观地了解中国。两个展馆可以同时宽松地容纳7000名观众。

中国馆建筑外观以“东方之冠”的构思主题，表达中国文化的精神与气质。国家馆居中升起、层叠出挑，成为凝聚中国元素、象征中国精神的雕塑感造型主体——东方之冠；地区馆水平展开，以舒展的平台基座的形态映衬国家馆，成为开放、柔性、亲民、层次丰富的城市广场；二者互为对仗、互相补充，共同组成表达盛世大国主题的统一整体。国家馆、地区馆功能上下分区、造型主从配合，形成独一无二的标志性建筑群体。

除国家馆的“斗冠”造型整合了中国传统建筑文化要素外，地区馆的设计也极富中国气韵，借鉴了很多中国古代传统元素。地区馆以“叠篆文字”传达出中华人文历史地理信息。在地区馆最外侧的环廊立面上，将用叠篆文字印出中国传统朝代名称的34 字，象征中华历史文化源远流长；而环廊中供参观者停留休憩的设施表面，将镌刻各省、市、区名称34字，象征中国地大物博，各地团结共同进取。

中国馆的设计引入了最先进的科技成果，使它符合环保节能的理念。四根立柱下面的大厅是东西南北皆可通风的空间，在四季分明的上海，无论展会期间各种气候如约而至，让观众都能感到有一股股与人体相宜的气流在抚摸自己的肌肤。外墙材料为无放射、无污染的绿色产品，比如所有的门窗都采用LOM-E玻璃，不仅反射热量，降低能耗，还可能会喷涂一种涂料，将阳光转化为电能并储存起来，为建筑外墙照明提供能量。地区馆平台上厚达1.5米的覆土层，可为展馆节省10%以上的能耗。国家馆顶上的观景台也可能引进最先进的太阳能薄膜，储藏阳光并转化为电能。顶层还有雨水收集系统，雨水净化用于冲洗卫生间和车辆。主体建筑的挑出层，构成了自遮阳体型，已经为下层空间遮阴节能了。所有管线甚至地铁通风口都被巧妙地隐藏在建筑体内。