Nằm tại đường Lê Đức Thọ (phường Mỹ Đình 1, quận Nam Từ Liêm), cách trung tâm Hà Nội 10 km về phía tây nam, sân vận động Mỹ Đình là sân vận động có sức chứa lớn thứ nhì Việt Nam (sau sân vận động Cần Thơ, có thể chứa 60.000 người). Chi phí xây dựng sân vận động Mỹ Đình là 52.983 triệu đô la Mỹ với đơn vị trúng thầu là Tập đoàn HISG (Trung Quốc). Tuy nhiên sau khi hoàn thành, nhiều sai phạm lớn đã bị phát hiện.[2]

Với sức chứa theo thiết kế là 40.192 chỗ ngồi (450 ghế VIP, 160 ghế dành cho phóng viên báo chí), sân Mỹ Đình là trung tâm của Khu liên hợp thể thao quốc gia Việt Nam. Hạng mục chính là một sân thi đấu bóng đá có kích thước 105 mét x 68 mét. Kết hợp với nó là hạng mục thi đấu điền kinh với 8 đường chạy vòng 400 mét và 10 đường chạy thẳng 110 m; 2 hố nhảy cao; 2 hố ném tạ, ném lao, ném tạ xích; 2 khu nhảy sào kép, 2 khu nhảy xa kép. Tổng diện tích khu vực (1 sân chính, 2 sân tập): 17,5 ha.

Sân có 4 khán đài: khán đài phía Tây (khán đài A) và phía Đông (khán đài B) có 2 tầng, cao 25,8 mét; khán đài phía Bắc (khán đài C) và phía Nam (khán đài D) có 1 tầng, cao 8,4 mét. Xung quanh sân vận động có 419 phòng chức năng. Hệ thống chiếu sáng của sân gồm 355 bóng đèn được bố trí ở 4 cột, cao 54 mét. Mái sân vận động nặng 2.300 tấn, khẩu độ 156 mét, đường kính 1,1 mét.

Tuy nhiên, có nhiều lỗi trong thiết kế, xây dựng, khiến cho sân vận động Mỹ Đình không thể tổ chức được các giải thể thao quốc tế, đặc biệt là điền kinh. Chẳng hạn, vì tọa lạc trên một vùng đất bằng phẳng và trống trải nên nó luôn có gió lớn thổi qua theo trục dọc Bắc-Nam, mà hai khán đài nằm trên trục này lại quá thấp, không đủ để cản sức gió theo tiêu chuẩn của Liên đoàn điền kinh thế giới và Olympic. Dự kiến sang năm 2020, sân Mỹ Đình sẽ nâng cấp thêm cho 2 khán đài C và D thêm khoảng 20 nghìn chỗ ngồi nữa nhằm tăng sức chứa sân Mỹ Đình nên tổng số là 60 nghìn chỗ ngồi để phục vụ cho SEA Games 31 tổ chức lần thứ 2 tại thủ đô Hà Nội.