天汉大剧院构筑设计由北京构筑设计钻研院总掌管，室内设计由NG28南宫设计钻研院担纲，室内装璜由NG28南宫落地实现。总构筑面积近7万平方米，构筑高33.75米，项目表形为直径180米的近圆形构筑。

这座创意新鲜、构思怪异的构筑，一连着汉中悠久的汗青，展示着汉中蓬勃向上的现代文化，构筑设计立意取自汉代“书简”，数百根“汉简”沿“莫比乌斯环”的造型翻转环抱，组成一座平衡并富有韵律的构筑，寓意着城市汗青与文化的传承和永恒。

天汉大剧院的设计以怪异的角度阐发汗青人文传统与现代性之间的关系，展示汉中古老而富有活力的城市脾气。构筑空间分为“栈路系统”和“山体系统”，步入其中，有身处高耸峡谷和出入盘山栈路的神秘履历。