廣州市歌劇院由世界著名設計師扎哈·哈迪德（英國）主持設計，位于珠江新城J4地塊。其外形如“圓潤雙礫”，就像置于平緩山丘上的兩塊礫石，在珠江邊顯得十分特別。由于采用鋼-鋼砼混合結構，預計用鋼量將超過12000噸（未考慮深化設計時增加的各類節點板、支座板及輔助構件），相當于中國國家大劇院穹頂用鋼量6750噸的兩倍。廣州大劇院總占地面積4.2萬平方米，建筑面積7.3萬平方米，建筑總高度43.1米，三個排練廳（歌劇排練廳、芭蕾排練廳以及交響樂排練廳），滿足各類演出的需求。同時，劇院擁有完備的附屬設施，包括票務中心、大型停車庫、餐廳等。