国家体育馆在奥运期间将主要承担体操（不含艺术体操）和手球比赛项目。奥运会后，将成为集体育竞赛、文化娱乐于一体，提供多功能服务的市民活动中心。该工程项目主要由体育馆主体建筑和一个与之紧密相邻的热身馆以及相应的室外环境组成。国家体育馆坐落在北京奥林匹克公园中心区的南部。建设用地南北长约335米，东西宽约207.5米，总占地6.78公顷，建筑物总高度为42.47米，总建筑面积为80890平方米，馆内设18000个座椅。
 
　　国家体育馆以中国“折扇”为设计灵感，充分体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的奥运理念和“节俭办奥运”的原则，注重功能设计、环保设计和美感设计相结合。国家体育馆工程由中国人自己设计、施工完成，整个工程充分体现出中国特色。

　　国家体育馆的业主单位为国奥投资发展有限公司，负责整个国家体育馆的投资、建设和运营。该项目的设计单位是北京市建筑设计研究院，施工单位为北京城建集团有限责任公司，监理单位是北京建工京精大房工程建设监理公司。工程于2005年5月开工建设，历时约两年半。

　　照明设计单位为清华大学（建筑学院），照明施工单位为北京良业照明工程有限公司。本项目属国家科技部863计划“半导体照明规模化系统集成技术研究”（课题编号：2006AA03A170）的子课题一“国家体育馆和奥运村照明系统规划设计、集成结构分析、系统评价和标准”（课题责任人为国奥投资发展有限公司）。依据科技合同规定，清华大学（建筑学院）负责内容如下：

　　（1）国家体育馆建筑景观照明规划设计。根据工程进度要求以及在规定的时间内，完成照明系统规划设计的分析图、效果图，负责照明系统深化设计的技术审核。

　　（2）分布式LED照明应用方式研究。

　　（3）LED照明集成系统的评价方法和标准。

　　（4）完成《国家体育馆照明系统规划设计、集成结构分析、系统评价标准》的研究报告书。

　　国家体育馆于2007年11月22日完工通过验收，是北京奥林匹克中心区第一个竣工的比赛场馆，已于2007年11月28日迎来“好运北京”国际体操、蹦床等比赛。