Bia đá hình chữ nhật, trán cong hình bán nguyệt, chính giữa có biểu tượng trời/đất (hình vuông, trong tròn), ở chính giữa khắc nổi hình rồng cuộn, uốn khúc quanh mặt Trời với ý nghĩa thiên tử (con trời) là do sự giao hòa của trời đất tạo nên. Hai bên là hình rồng chầu với thân dài uốn khúc cùng văn mây nước. Diềm bia được trang trí (từ trên xuống), 9 hình rồng trang trí tinh xảo bố cục trong 1/2 lá đề, đan xen hoa cúc dây mang phong cách nghệ thuật thời Lý - Trần. Theo nghiên cứu, bên cạnh hình ảnh con rồng truyền thống, thì hình rồng ở giữa trán bia Vĩnh Lăng lại mang ảnh hưởng của rồng phương Bắc(phong cách rồng yên ngựa ảnh hưởng từ thời Minh) rất rõ nét: mắt nhìn thẳng với vẻ dữ tợn, thân mình vặn khúc, mang một dáng đe dọa. Được bố cục gọn gàng trong một bố cục hình tròn, hình tròn đấy lại nằm gọn trong một hình vuông.

Văn bia viết trên một mặt, trán bia viết chữ kiểu triện, bài văn trên thân bia gồm 25 cột chữ viết chân. Cũng theo lệ thường, văn bia có lối viết sang cột giữa chừng và viết "đài lên" một hàng các chữ như "Thái, Đế, Tằng, Hoàng, Sắc"… để tỏ ý kính trọng nhà vua và vương quyền. Căn cứ nội dung khắc trên bia thì tác giả văn bia là Nguyễn Trãi, soạn thảo vào niên hiệu Thuận Thiên thứ 6 (1433) ngay sau khi vua Lê Thái Tổ băng hà và được táng ở Vĩnh Lăng. Nội dung bia ngắn gọn, súc tích, thuật lại thân thế sự nghiệp của vua Lê Thái tổ, quá trình khởi nghĩa Lam Sơn cho đến khi đánh tan quân Minh, xây dựng lại quốc gia Đại Việt.