西安奥体中心的外观设计灵感源自西安市花石榴花，28片“花瓣”对应28根V形柱，寓意“丝路起航，盛世之花”。建筑外立面采用银白色穿孔铝板幕墙系统，通过有韵律的变化，呈现了丝绸飘舞时的动感。主体钢结构采用空间悬挑钢桁架结构，由28个V形柱支撑72片钢结构管桁架，整体东西高，南北低，呈马鞍形，体育场看台为框架-剪力墙体系。体育场罩棚采用设置前后两处支撑点，分别为看台最后排钢结构支撑柱与二层室外平台处的超大型V型钢筋混凝土支撑柱，结构逻辑清晰合理，既保证了结构的安全性，又展现了美观的建筑效果。