天安门城楼大殿内有60根直径为92厘米的红漆木柱,承受着屋顶建筑大部分重力。正面的36扇门窗为中国传统的菱花格式,屋顶上的天花藻井画的是团龙图案,在殿厅堂纵横交错的梁枋上绘的是金龙和玺彩绘;17盏古雅的大型宫灯,最大的那盏称为主灯,有8个面,全高6米,直径2.8米,重约450公斤;其余16盏为6个面的辅灯,每个高6米,直径2.2米,重约350公斤。每盏灯上的角各有一盏伞形小灯。
城台下有券门五阙,中间的券门最大,位于北京皇城中轴线上,过去只有皇帝才可以由此出入。正中门洞上方悬挂着巨大的毛泽东主席画像,两边分别是“中华人民共和国万岁”和“世界人民大团结万岁”的大幅标语。