Sân bay quốc tế Orlando có thiết kế hub-and-spoke với một nhà ga trung tâm và 4 cánh phòng chờ được tiếp cận thông qua hệ thống tàu điện trên cao. Năng lực phục vụ của sân bay hiện tại đạt 43 triệu khách một năm[5]. Nhà ga trung tâm được chia ra làm 2 phần là nhà ga A (nằm ở phía bắc) và nhà ga B (nằm ở phía nam). Cả hai nhà ga đều có các quầy làm thủ tục hành khách và hệ thống băng chuyền hành lý. Cả hai sử dụng chung hai chốt kiểm tra an ninh: chốt phía tây dẫn tới Cánh 1 và 3, chốt phía đông dẫn tới Cánh 2 và 4. Tổng số cổng tại sân bay là 129. Không giống như thiết kế tương tự được dùng ở Tampa, hành khách phải thông qua chốt an ninh trước khi đi tàu điện tới các cánh phòng chờ.

Cánh 1, 3 và 4 được thiết kế bởi KBJ Architects[6] trong khi cánh 2 được thiết kế bởi Hellmuth, Obata and Kassabaum, Helman Hurley Charvat Peacock Architects, và Rhodes + Brito Architects. C.T. Hsu + Associates và Rhodes + Brito Architects thiết kế các cải tiến ở cánh 1 và 3, hoàn thành vào tháng 4 năm 2010.

Cánh 4 là cánh phục vụ các chuyến bay quốc tế chính của sân bay; cánh 1 cũng đảm nhiệm một vài chuyến bay quốc tế. Khách quốc tế được yêu cầu kiểm tra hải quan hay làm thủ tục nhập cảnh sẽ được xử lý ngay tại cánh nhà ga mà họ tới. Sau khi làm thủ tục nhập cảnh Hoa Kỳ, hành khách sẽ lấy hành lý và khai báo hải quan. Khi khai báo hoàn tất, hành khách sẽ di chuyển bằng tàu điện tới nhà ga trung tâm. Cánh 4 có thang máy tiếp cận trực tiếp nối từ sảnh nhập cảnh tới tàu điện. Điều này giúp hành khách đến không phải đi qua chốt kiểm tra an ninh ở giữa khu vực hải quan và tàu điện và do đó, họ có lựa chọn là mang theo hành lí kí gửi theo mình lên tàu điện hoặc đặt hành lí lên băng chuyền ở sảnh hải quan để được vận chuyển tới thẳng băng chuyền lấy hành lí ở nhà ga trung tâm. Hành khách nối chuyến ở Cánh 4 hoặc làm thủ tục nhập cảnh ở Cánh 1, cũng như nhân viên sân bay, sẽ phải qua kiểm tra an ninh trước khi ra khỏi khu vực hải quan.

Sân bay có một khách sạn Hyatt Regency ngay bên trong nhà ga trung tâm, nằm ở phía đông tòa nhà. Nhà ga trung tâm cũng có một sảnh lớn cho hành khách chờ với vài quán bar, nhà hàng và không gian hội nghị.

Nhà ga A

Nhà ga A nằm ở phía bắc nhà ga trung tâm, có đường tàu điện trên cao nối đến Cánh 1 và Cánh 2.

Cánh 1

• Cổng 1–29
• Cánh đón hành khách quốc tế phụ trợ
• Là một phần của nhà ga ban đầu, mở cửa vào năm 1981.
• Các hãng hàng không khai thác các chuyến bay định kì ở Cánh 1: Aeroméxico, Avianca, Azul, Copa Airlines, Frontier, Icelandair, JetBlue, LATAM Brasil, LATAM Chile, LATAM Perú, Silver Airways
• Các hãng hàng không thuê chuyến khai thác ở Cánh 1: Magnicharters, Miami Air International, XTRA Airways, World Atlantic Airways
• Cổng 20, 22-28 có khả năng tiếp nhận các chuyến bay quốc tế.

Cánh 2

• Cổng 100–129
• Các hãng hàng không khai thác các chuyến bay định kì ở Cánh 2: Alaska Airlines, Southwest Airlines, Virgin America

Nhà ga B

Nhà ga B nằm ở phía nam nhà ga trung tâm, có đường tàu điện trên cao nối đến Cánh 3 và Cánh 4.

Cánh 3

• Cổng 30–59
• Phòng chờ: Admirals Club, United Club
• Là một phần của nhà ga ban đầu, mở cửa vào năm 1981.
• Các hãng hàng không thuê chuyến khai thác ở Cánh 3: American Airlines, Spirit Airlines, United Airlines

Cánh 4

• Cổng 30–59
• Cánh đón hành khách quốc tế chính
• Phòng chờ: The Club at MCO, Sky Club
• Các hãng hàng không thuê chuyến khai thác ở Cánh 4: Aer Lingus, Air Canada, Air Canada Rouge, Air Transat, Bahamasair, British Airways, Caribbean Airlines, Delta Air Lines, Emirates, Eurowings, Lufthansa, Norwegian Long Haul, Sun Country Airlines, Sunwing Airlines, Thomas Cook Airlines, Virgin Atlantic, Volaris, WestJet
• Cổng 80-87 có khả năng tiếp nhận các chuyến bay quốc tế, và cổng 90, 92, 94, và 96 có thể tiếp nhận cả các chuyến bay quốc tế và nội địa.

Mở rộng và nâng cấp nhà ga

Nhà ga Liên phương tiện

Nhà ga Liên phương tiện (Intermodal Terminal Facility - ITF) hiện đang được xây dựng cách nhà ga hành khách chính khoảng 1 dặm (1,6 km) về phía nam. Nhà ga này, được góp vốn một phần bởi Bộ Giao thông Vận tải Florida, sẽ trở thành một trạm dừng cho các dịch vụ đường sắt gồm tuyến đường sắt tốc độ cao Brightline (kết nối tới Fort Lauderdale và Miami), tuyến đường sắt ngoại ô SunRail (hiện chạy từ Pine Castle tới DeBary), và một tuyến đường sắt hạng nhẹ đang được nghiên cứu kết nối tới khu vực International Drive và Trung tâm Hội nghị Quận Cam.[7] Nhà ga này sẽ được kết nối với nhà ga chính hiện tại bằng hệ thống tàu điện trên cao. Xây dựng cùng nhà ga là một bãi đậu xe 2.500 chỗ.

Tổ hợp Nhà ga Nam

Tháng 5 năm 2015, Ban giám đốc Cục Hàng không Đại Orlando đã chấp thuận dự án công trình Tổ hợp Nhà ga Nam (South Terminal Complex) với kinh phí 2.1 tỷ USD, xây dựng ở ngay phía nam nhà ga hành khách hiện hữu.[8] Nhà ga Nam sẽ được xây dựng ngay bên cạnh Nhà ga Liên phương tiện và sẽ được kết nối với nhà ga phía bắc bằng hệ thống tàu điện trên cao tự động. Giai đoạn I, còn được gọi là "Nhà ga C", có diện tích 300 mẫu Anh (120 ha) với vài đường lăn và bãi đỗ mới, nhà ga rộng 2.700.000 sq ft (250.000 m2) với 16 cửa ra máy bay, dự kiến được hoàn thành vào mùa thu năm 2020.[9] Khi hoàn tất tất cả các giai đoạn, nhà ga Nam sẽ có 120 cửa ra máy bay, nâng công suất toàn sân bay lên 80-100 triệu hành khách mỗi năm.[8]