木塔主体使用材料为华北落叶松，斗拱使用榆木。木料用量多达上万立方米。整个建筑由塔基、塔身、塔刹三部分组成，塔基又分为上、下两层，下层为正方形，上层为八角形。塔身呈现八角形，外观五层六檐，实为明五暗四九层塔。塔刹由基座、仰莲、相轮、圆光、仰目、宝盖、宝珠组成，制作巧妙与塔身融为一体。全塔上下有59种不同形式、成百上千朵斗拱（斗拱既可以替立柱分担重量，又能对外来的力量起到缓冲、分散的作用），犹如朵朵盛开的莲花装点于塔身各处，种类之多国内罕见，有“斗拱博物馆”之称。古籍上誉其为“远看擎天柱，近似百尺莲”。从结构上讲，应县木塔的设计更为巧妙，全塔上下没有用一颗铁钉，全靠木构件互相卯榫咬合而成。