正阳门城楼占地3047平方米，坐落在砖砌城台之上，城台南北上沿各有1.2米的宇墙。城楼为灰筒瓦绿琉璃剪边，重檐歇山三滴水结构；楼上楼下均四面有门，面宽七间；进深三间，上下有回廊。楼身宽36.7米；深16.5米；高27.3米，整座城楼通高42米。
箭楼占地面积2147平方米，在北京所有城门中最为高大。重檐歇山顶，顶为灰筒瓦绿琉璃剪边，上下共四层，南楼北厦；南侧面阔七间，楼高26米，连城台通高38米，是北京所有箭楼中最高大者。
正阳门城楼始建于明永乐十九年（1421年）；正阳门箭楼始建于明正统四年（1439年），在城楼与箭楼之间原有一座巨大的瓮城，东西两侧设闸楼各一，瓮城四向各楼座下辟有拱券式门洞各一，两楼建成后屡遭焚毁，并屡次修复改造。
