陵墓建筑按南北向中轴线对称布置在中茅山南麓的缓坡上，从空中往下看，中山陵像一座平卧的“自由钟”，取“木铎警世”之意。山下孝经鼎是钟的尖顶，半月形广场是钟顶圆弧，而陵墓顶端墓室的穹隆顶，就像一颗溜圆的钟摆锤。含“唤起民众，以建民国”之意。
南面入口处的石牌坊和缓长的墓道表现如钟下的悬索。墓道坐北朝南，傍山而筑，由南往北沿中轴线逐渐升高，在中轴线上依次排列着广场、石坊、墓道、陵门、碑亭、石阶、大平台、祭堂、墓室等建筑，与四周的围墙形成了大钟的本体。最高处的祭堂是陵墓的核心建筑，到牌坊平面距离700米，垂直落差73米，祭堂后的墓室表现为大钟的钟钮。
陵墓入口处有高大的花岗石牌坊，上有孙中山手书的“博爱”两个金字。从牌坊开始上达祭堂，共有石阶392级，代表着当时中国的三亿九千两百万同胞；8个平台，象征着三民主义五权宪法。台阶用苏州花岗石砌成。
整个陵墓的都用的是青色的琉璃瓦、花岗石墙面，显得庄重肃穆，青色象征青天，也符合中华民国国旗的颜色——青天白日满地红。青天象征中华民族光明磊落、崇高伟大的人格和志气。青色琉璃瓦乃含天下为公之意，以此来显示孙中山为国为民的博大胸怀。
主要建筑

孝经鼎
为迎孙中山灵柩，从南京下关码头至中山陵修建了迎柩大道，名“中山路”（即今南京的中山北路、中山路和中山东路）。灵柩所过之处都以“中山”、“逸仙”命名，以示纪念。（中山码头，中山桥，中山北路，中山路，中山东路，逸仙桥，中山门，陵园路）
孝经鼎

博爱坊
相当于整个钟的挂扭，位于陵墓广场正南，1933年秋建成，是中山大学同学与戴季陶捐赠。鼎内藏六角铜牌，刻戴母手书“孝经”全文，鼎面铸“智、仁、勇”三字。
博爱坊

陵门
陵墓入口处有高大的花岗岩牌坊，上有孙中山手书的“博爱”两个金字。石坊后是长达375米、宽40米的墓道。
陵门

碑亭
沿墓道前行为陵门，以青色的琉璃瓦为顶，门额上为孙中山的手迹“天下为公”四个大字。用青色的琉璃瓦有其一定的含意，青色象征苍天，青色琉璃瓦乃含天下为公之意。
碑亭

台阶
再进为碑亭，碑亭平面近似方形，阔约12米，高约17米，一块高约9米的碑石上刻着由当时国民政府主席、行政院长、国民党内四大书法家之一谭延闿（另三位是于右任、胡汉民和吴稚晖）。手书的“中国国民党葬总理孙中山于此 中华民国十八年六月一日”（孙中山当年以袁世凯保证清帝退位为条件，答应荐袁以自代，辞去临时大总统，由袁世凯就任中华民国首任大总统，所以是以国民党总理的名义下葬）的鎏金大字。字为颜体。
石阶

祭堂
从牌坊到祭堂，共有石阶392级，8个平台，落差73米。392级石阶象征当时中华民国人口3亿9千200万。台阶用苏州花岗石砌成。最高的平台有华表两座，后为祭堂。
祭堂

祭堂内的中山坐像
祭堂为中山陵主体建筑，处在山顶最高峰，融中西建筑风格于一体，高28.7米，长30米，宽24.7米，祭堂南面三座拱门为镂花紫铜双扉，门额上分别刻有：民主、民权、民生。中门上嵌有孙中山手书“天地正气”直额。
祭堂中央供奉孙中山坐像，高4.6米，是世界名雕刻家保罗兰窦斯基在法国巴黎用意大利白色大理石雕刻，底座镌刻六幅浮雕，是孙中山从事革命活动的写照。
祭堂东西护壁大理石刻着孙中山手书的遗著《国民政府建国大纲》。堂后有墓门二重，两扇前门用铜制成，门框则以黑色大理石砌成。上有孙中山手书“浩气长存” 横额。二重门为独扇铜制，门上镌有“孙中山之墓”石刻。进门为圆形墓室，直径18米，高11米。中央是长形墓穴，上面是孙中山汉白玉卧像，下面安葬着孙中山的遗体。墓穴深5米，外用钢筋混凝土密封。
殿堂四周有反映孙中山革命事迹的浮雕。祭堂东西护壁大理石刻着孙中山手书的遗著《建国大纲》和胡汉民等人书写的《总理遗嘱》，穹顶上绘有巨幅国民党党徽。堂后有墓门二重，两扇前门用铜制成，门框则以黑色大理石砌成。上有孙中山手书“浩气长存”横额。二重门为独扇铜制，门上镌有“孙中山之墓”石刻。
墓室

墓室内的中山卧像
进门为圆形墓室，直径18米，高11米。墓室在海拔165米处，与起点平面距离700米，上下落差73米。顶部用彩色马赛克镶嵌成国民党党徽，地面用白色大理石铺砌。中央是长形墓穴，上面是孙中山汉白玉卧像，此像系捷克雕刻家高琪按遗体形象雕刻的。下面安葬着孙中山的遗体。用一具美国制造的铜棺盛殓。墓穴直径4米深5米，外用钢筋混凝土密封。瞻仰者可在圆形墓室内围绕汉白玉栏杆俯视灵柩上的卧像。
钟顶为山下半月形广场，广场南端的鼎台为钟纽，钟锤就是半球形的墓室。“鼎”在古代是权力的象征，因此整个大钟乃含“唤起民众，以建民国”之意。
陵园周边
中山陵两侧，长眠着近代民主革命时期的一些风云人物，如孙中山的亲密战友和国民党政要等。1928年，国民政府决定在中山陵东侧的灵谷寺址改建国民革命军阵亡将士公墓，增建牌坊、纪念堂及纪念塔。在由灵谷寺无梁殿改建的纪念堂内，镌刻着北伐、抗日诸役阵亡将士姓名军衔，据计当时共刻碑10块，有人名33000多个。钟山北麓，还有座庄严肃穆的航空烈士公墓，墓碑上刻着3306位为抗日而捐躯的中、美、苏等国烈士姓名。