主要建筑
正阳门城楼
门城楼坐落在砖砌城台上，城台上窄下宽，有明显的收分，宽95米，厚31.45米，高14.7米，城台南北上沿各有1.2米高的宇墙，占地3047平方米，城台上以城砖海墁。城楼为灰筒瓦绿琉璃剪边重檐歇山三滴水楼阁式建筑，楼脊饰龙头兽吻，每面有檐柱、老檐柱和金柱三层柱子，朱红梁柱，金花彩绘，楼上楼下四面均设门，面阔七间，进深三间，上下设回廊，上层前后装菱花格隔扇门窗，下层为朱红砖墙，明间及两侧正面各有实榻大门一座。城楼两端沿城墙内侧设斜坡马道以通上下。通面宽41米，通进深21米，楼身宽36.7米，深16.5米，高27.3米，整个城楼通高43.65米，为老北京所有城门楼中最高者。城楼外侧重檐以上悬挂木质大门匾。城门洞为拱券式，开在城台正中，五伏五券，内券高9.49米，宽7.08米，外券高6.29米，宽6米。
箭楼
正阳门的箭楼是最能体现古代军事防御思想和技术水平的建筑，为一砖砌堡垒式建筑，雄踞于砖砌城台之上。城台高约12米，上窄下宽，亦有明显收分。城台正中辟券门，与城门相对，五伏五券，门洞内设"千斤闸",南侧宽10米，北侧宽12.4米，占地面积2147平方米。箭楼上下四层，楼顶为灰筒绿琉璃剪边重檐歇山式，饰绿琉璃脊兽。南、东、西三面辟箭窗，以作对外防御（射击）之用，南面四层，每层13孔，东、西各四层，每层4孔，连抱厦2孔，共辟86孔。箭楼的结构为前楼后厦，面阔七间，宽62米，进深20米；北出抱厦庑座，面阔五间，宽42米，进深12米，整座楼通高35.37米。在明清北京城垣的箭楼中，唯正阳门箭楼辟门，亦最为高大雄伟。形式比较独特，一直被看成是老北京的象征。
瓮城
箭楼与城门楼之间为瓮城，瓮城为长方形，南北长108米，东西宽88.65米，东北、西北两内角为直角，东南、西南两外角为抹角，瓮城将城垣、城门楼、箭楼和两座闸楼连接起来。瓮城城垣与城墙高度相同（高约11.36米），略窄些，内为土墙心外甃大城砖。上顶甬道海墁城砖，外侧筑雉堞，内侧筑女儿墙，内有空场。瓮城四面各开辟拱券式门洞一座，东、西、南为吊落式闸门。北门在宏伟的城楼之下，南门在高大的箭楼之下，东西门则在瓮城东西正中的闸楼之下。
瓮城内，城楼南侧靠北门两侧，建有关帝庙、观音庙各一座，关帝庙居西，观音庙居东，均为南向，一层殿宇、两侧庑廊，规模较小。但两庙的香火很旺。明清时，北京内城的九座城门瓮城内，全部依例建有庙宇，除德胜门和安定门供奉真武大帝外，余均供奉关帝，以祈护国佑民。然而九门之中，以正阳门关帝庙规模最大，传说其中关羽的塑像原系明朝内廷所供奉，因此香火一直兴盛。明清时期正阳门关帝、观音两庙，曾留下了许多奉祀、纪事的碑刻、诗文，是研究北京城垣建设史和社会文化史珍贵的石刻文献。
瓮城东西两侧建有闸楼，闸楼面阔三间，灰筒瓦绿琉璃瓦剪边，歇山小式屋顶，外侧辟箭窗两排共12孔，下设闸门以通行人。
雉堞和女儿墙
雉堞和女儿墙是沿城垣上顶内外修筑的矮垣墙。雉堞位于城垣顶外侧，筑为齿状，起盾牌作用，以保护守城者免遭敌人攻击。女儿墙亦称女墙，为城垣顶内侧修筑的矮垣墙，作用是拦挡守城者，免于摔下。老北京内城雉堞高为1.9米，宽为1.5米，厚为0.75米，其间距在0.5～0.8米之间。外墙雉堞高1.3米，宽约1.2米，厚为0.5米左右，其间距在0.5米左右，内外城共有雉堞20772个。雉堞都是用白灰浆、大城砖砌成。平顶，四侧四棱见角，非常牢固。女儿墙高约1.2米，厚约0.75米，以白灰浆、大城砖沿城垣形制砌成，上顶一般砌成馒头顶或是泥鳅背顶。正阳门与内城其它八门一样，城台外侧建雉堞，内侧建女墙，规制亦与城垣相同。
马道
马道是供守城部队上下城用的专用斜道，它附贴在城墙内侧墙体上，坡度约十五度到三十度之间，马道宽约四、五米，斜道外侧砌筑一道矮墙。
内城共有二十七对马道，每对马道呈内八字形或外八字形，从左右两条马道都可以到达城顶。正阳门设有马道两条，均在月城内紧贴城垣内壁而筑，分别通向城楼与箭楼（今已废）。建筑方法是将马道土心与城垣土心夯为一整体，另一侧以白灰浆、大城砖砌成一米厚的砖层，成为马道的外包皮砖层。在这层外包皮砖上，与马道斜面平行砌起一道矮墙，其长与马道斜面同，宽约0.75米、高约1.2米，称为马道扶手墙。马道土心部分是以黄土夯成，其上再夯筑一层约50厘米的三合土，再上以大城砖立砌一层，成"礓碴"式马道路面。
铺舍
铺舍是城垣顶上驻军值班房，供守城兵士休息或堆放守城武器等物之用。明代称为铺舍房，清代称堆拨房。基本上是每座"马面"之后的城垣顶上即筑有一所，面阔三间，进深一间，为硬山式。陈宗藩《燕都丛考》中记述：内城垣上有"旗炮房九所"，分布在九座城门楼旁，"堆拨房一百三十五所，储火药房九十六所"；外城垣上有"堆拨房四十三所"。所记虽为清代末年的情况，数字上也可能有所出入，但可表明其存在和作用，因为清代对于城垣设施是沿循明制的。②正阳门城楼、箭楼、瓮城及其附属建筑正阳桥、雉堞、登城马道、铺舍等这一组城市防御工事建筑群，布局合理，造型庄严，气势凝重，显示了中华民族建筑艺术的独特风格。
作用价值
在北京城诸门中，正阳门规制最为隆崇，是中国封建社会后期城市布局、军事防御、礼仪制度和建筑艺术的形象体现，也是老北京历史文化的重要载体。正阳门作为北京仅有的一座城楼、箭楼保存完好的封建帝都之门，既是历史文化遗存，也是北京古都特色的绝佳载体，人文蕴涵深厚。正阳门作为不可再生的文物资源，以其无声的建筑语言，不仅向世人展示出封建社会都邑城垣中的一个局部，而且，在古代建筑、文化艺术、民俗礼仪、王朝历史等方面，都有其独立的存在意义与研究价值，是北京历史文化名城的重要组成部分、老北京城的标志性建筑。
