石材、青铜、木材、玻璃的使用反应了以庄严永恒的建筑来呈现中国保利集团特质的构想。石材表面层次的安排回朔到北京古老建筑墙面的特色。东北侧的石材正门框造出非凡的透明玻璃开口，用以呈现典雅的玻璃“吊楼”-保利博物馆。如同散发着柔美光亮的传统中国式灯笼，外层玻璃的折叠形式包围住了博物馆内灯光照亮的木墙结构。在保护历史文物的主功能要求外，设计上仍提供了博物馆内部一些对外的视野以及和煦自然采光。

新保利大厦在设计中采取了多项节能环保措施。建筑专业经过合理控制建筑体形系数，使体形系数仅为0.1，采用石材百叶外遮阳设计，遮阳系数达到0.72，均优于国家公共建筑节能规范有关规定；暖通专业空调水系统采用二次泵变频设计，空调末端采用变风量空调系统，空调节能效果显著。空调箱设置电子净化设备，空气净化效率达到98%，杀菌除尘效果明显，避免空气二次污染；给排水专业选用低噪声冷却塔降低设备环境噪声影响。采用感应式水龙头节水效果明显。另外还根据国家规范要求设置中水系统，水资源得到重复利用；电气专业对于公共区域照明采用EIB智能照明控制系统，写字楼部分采用节能高效T5光源，整个写字楼较常规照明控制每天可节约用电1800度，节电效果明显。

新保利大厦东北立面和南立面采用柔索玻璃幕墙体系，其东北立面柔索玻璃幕墙高87米，宽58米，面积约4500平方米，是以两根主钢索为龙骨，以高强度不锈钢拉索为次受力体系形成的空间棱锥索网玻璃幕墙。南立面柔索玻璃幕墙高度45米，宽度27米，面积约1200平方米，呈平面形状。

新保利大厦东北立面结构形状呈“门”字型，由1、3号核心筒和顶部钢桁架构成。3号核心筒距离地面5.2米处向上悬挂一栋小楼，小楼侧面和3号核心筒钢结构相连并向大堂方向悬挑，其顶部由4根集束钢索向上提拉，形成小楼侧面和顶部的双重结构受力体系，因而得名“特式吊楼”。特式吊楼为钢结构，共8层，高度45米，悬挑长度28米，总重量5500吨，这种将一栋小楼悬挂于大堂一侧的结构体系在国内外高层建筑中属首次应用。

新保利大厦是钢框架-钢筋混凝土核心筒组合结构，结构总高度105米。独特新颖的建筑方案给结构设计带来了前所未有的挑战，国内外顶尖的抗震专家组成的结构设计团队，采用国际前沿结构设计技术，创造性地建立了全新的非对称多塔连体结构体系，该结构体系含有独特的悬挂子结构、高位空腹桁架多层转换层、巨型大跨立体桁架转换层以及世界上最大的柔索玻璃幕墙子结构。由于大量新技术的使用，以及建筑物为多项不规则的复杂体型的超限高层建筑，属于新型的结构形式。为确保建筑的抗震安全，必须按建设部《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》及《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的要求，进行抗震专项审查。

新保利大厦室内装饰是国内设计公司在SOM公司总体设计的基础上进行深化设计后施工完成的。从概念上保持了与整体建筑风格的统一，从选材上选用了与室外相同的四种主要材料：洞石、不锈钢、黄花梨、玻璃。

大堂是新保利大厦宏大空间的最充分体现之处，也是内外交汇变化的最集中之处。墙面和地面均采用意大利洞石，墙面保留洞石原有的孔洞、开缝体系安装，通过不均匀而规则的空缝，营造墙面整体的装饰效果；大堂地面洞石经补洞及抛光处理后，使其质感与墙面洞石形成差异，以分割及工艺做法的变化，进而形成与外墙面微妙的对比；中庭吊顶为倒锥形吸音穿孔铝板造型吊顶，采用施工难度极大的“倒装”施工方案； 位于大堂首层的电梯厅各有一个大型吊灯，每个吊灯宽2米，进深9米，高3米，由30条杆件吊挂于主体结构上。整个吊灯全部由不锈钢及玻璃制成，总重量6吨，整体形式现代而轻盈。考虑到地震的极限情况，加装了隐蔽的保护装置；首层大堂的扶梯厅，装饰风格极为现代，墙面及顶面均为发光面，同时装饰有不锈钢条，每逢夜幕降临，发光墙体和东北、南面柔索幕墙遥相呼应、晶莹剔透、美伦美幻；吊楼内饰墙面采用的是黄花梨饰面，极好地呼应了中国灯笼的文化元素。