天津体育馆主馆建筑面积24677㎡，跨度108m，设有固定坐席6713个，活动坐席2378个。场地内设200m室内田径跑道，能够承接国际室内田径比赛，为我国的体育设施填补了空白。主馆选用圆形飞碟状造型，使其具有全方位景观，体现一种飘逸的曲线美和运动感。圆形的碟状体育馆与高耸入云的碟形电视发射塔遥相呼应。“一个从天上飘然而落，一个从地面展翅欲飞。”建筑物的外檐采用了银灰色的屋面，配以乳白色外墙，置于绿色草坪和蔚蓝色人工湖的环抱之中。