国家大剧院歌剧院是国家大剧院内最宏伟的建筑，以华丽辉煌的金色为主色调。主要供大型歌剧、舞剧演出使用。
国家大剧院歌剧院观众厅设有池座一层和楼座三层，共有观众席2079个（不包括乐池）。
舞台采用“品”字形舞台形式，分别包括主舞台、左、右侧台和后舞台。舞台可迅速地切换布景，主舞台有6 个升降台，既可整体升降又可分别单独升降。芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。台面用的是俄勒冈木，并用三层结构来增加弹性，保护了芭蕾舞演员的足尖。这也是国内面积最大的无缝隙专用芭蕾舞台板，台面可倾斜至5.7度。
国家大剧院歌剧院乐池面积为120平方米，可容纳90人的三管编制乐队，也可升至观众席水平位置变成观众席。在乐池中，还特别为指挥设计了专用升降台。
歌剧院在墙面上安装了弧形的金属网，声音可以透过去，而金属网后面的墙是多边形，这样就形成了视觉的弧形和听觉空间的多边形，做到了建筑声学和剧场美学的完美结合，使得混响时间达到了1.6秒的极佳效果。 |
