Thành điện Lam Kinh phía Bắc dựa vào núi Dầu, phía Nam nhìn ra sông Chu, xa là núi Chúa, bên trái là rừng Phú Lâm, bên phải là núi Hương. Mặt trước ngoài hoàng thành khoảng 100m còn lại dấu vết của cổng vào rộng trên 6m, hai bên có xây 2 bức tường thành hình cánh cung kéo dài đến sát bờ sông Ngọc, móng tường thành còn lại dày 1,08m, qua cổng thành khoảng 10m đến một con sông đào có tên là sông Ngọc. Sông này bắt nguồn từ Tây Hồ, chạy vòng qua trước thành và điện Lam Kinh. Theo sách Hoàng việt dư địa chí xưa kia, nước sông trong veo, đáy sông có nhiều sỏi tròn to nhỏ, trông rất đẹp. Trên sông có bắc một cây cầu tên là Tiên Loan Kiều hình cánh cung, còn có tên gọi là Cầu Bạch, trên cầu có nhà, thành dáng "Thượng gia hạ kiều". Qua cầu khoảng 50m thì đến một giếng cổ. Trước kia dưới giếng còn thả sen để giữ cho nước mát trong những ngày hè nóng nực. Bờ giếng phía Bắc có lát bậc đá lên xuống, gọi là bến nước.

Trước Ngọ môn có hai con nghê bằng đá đứng canh. Nền Ngọ môn rộng 11m dài 14,1m, có 3 cửa ra vào. Cửa giữa rộng 3,6m, cửa hai bên rộng 2,74m và được bố trí ở hàng cột chính giữa. Đặc điểm của bốn cột giữa là rất lớn, đường kính chân tảng đo được 78 cm. Ngọ môn 3 gian, bước gian giữa rộng 4,60m, bước gian bên rộng 3,50m.

Căn cứ vào chiều rộng của nền Ngọ môn và xét về tỷ lệ quy mô các công trình kiến trúc toàn khu cung điện, các nhà nghiên cứu về kiến trúc cổ đã đoán định, Ngọ môn thành điện Lam Kinh là một công trình kiến trúc khá quy mô.

Qua Ngọ môn vào đến sân rồng (còn có tên gọi là sân chầu). Sân trải rộng khắp bề ngang chính điện và đến sát thềm hai nhà tả vu và hữu vu với tổng diện tích 3.539,2m² (rộng 58,5m dài 60,5m).

Qua sân rồng đến khu chính điện, gồm 3 toà điện lớn xây trên nền đất rộng, cao 1,80m so với sân rồng, bề ngang 38m, chiều sâu 46m. Mặt bằng của điện bố trí hình chữ công I.

Từ sân rồng lên chính điện là thềm rộng lớn, rộng 5m có 9 bậc với 3 lối lên, có chiều rộng không bằng nhau, lối giữa rộng 1,80m, lối bên rộng 1,21m. Hai bên lối giữa trang trí hình rồng tạc tròn, thân uốn khúc, trên thân khắc hoa văn hình ngọn lửa trên sóng xoắn, trên đầu thể hiện một bờm, mép rồng trang trí hình râu xoắn, dưới cằm có râu dài xoắn hình vặn thừng, tay rồng giống bàn tay người nắm gọn râu phần dưới đặt trên một viên ngọc. Gọi là long hí châu (rồng giỡn ngọc trai).