萬神廟是集中式形制，穹頂覆蓋。重建后，它是單一空間、集中式構圖建筑的代表，也是羅馬穹頂技術的最高代表。萬神廟平面是圓形的，穹頂直徑和頂端高度都是43.3米。當時人覺得穹頂象征天宇。穹頂中央有個直徑8.9米的圓洞，可能表示神的世界和人的世界有聯系。圓洞透進來柔和的光，照亮內部，特有宗教的寧靜感。穹頂外面本來蓋著鍍金銅瓦（公元8世紀教皇格里高利三世用鉛瓦覆蓋了）。
外墻面分3層，下層貼白大理石，上兩層抹灰，第三層可能有薄壁柱裝飾。下兩層是墻體，第三層包住穹頂下部，所以穹頂沒完全露出來。這可能是為了：一是減少穹頂側推力影響；二是把墻加高，讓體型更勻稱；三是當時沒處理飽滿穹頂的藝術經驗和審美習慣。
神廟正面長方形，平面圓形，內部是8根大拱壁支柱支撐的圓頂大廳。這個古代最大的穹頂直徑43.3米，中間采光圓眼直徑8.92米，是唯一采光口。大廳直徑和高度都是43.3米，四周墻厚6.2米，外面砌巨磚，沒窗沒柱。據說萬神廟是第一座重內部裝飾超外部造型的羅馬建筑，但部分青銅和大理石雕刻被外國掠奪或者用到后來建的羅馬建筑里了，外面漂亮的紅石也沒了，風采不再。現在就入口的兩扇青銅大門還是原來的，門高7米，又寬又厚，當時是世界最大的青銅門。
萬神廟門廊高大華麗，是羅馬建筑典型風格。面闊33米，正面柱廊寬34米，深15.5米，有16根科林斯式石柱分三排，前排8根，中后排各4根。柱身高14.18米，底徑1.43米，是整塊埃及灰色花崗巖做的，柱頭和柱礎是白色大理石。山花、檐頭雕像、大門扇、瓦、廊子里天花梁和板都是銅做的，包著金箔。萬神廟43.4米直徑的大圓頂世界紀錄，1960年才被羅馬新建的直徑100米的體育館大圓頂打破。
萬神殿在戰場地區是最重要的古跡，它是唯一完整保存的羅馬帝國時期建筑，過了18個世紀，銅門和拱門屋頂還完整如初。這座建筑結構強固和諧，殿外柱廊讓人想到希臘殿宇和羅馬古典圓形大廳
外墻面分3層，下層貼白大理石，上兩層抹灰，第三層可能有薄壁柱裝飾。下兩層是墻體，第三層包住穹頂下部，所以穹頂沒完全露出來。這可能是為了：一是減少穹頂側推力影響；二是把墻加高，讓體型更勻稱；三是當時沒處理飽滿穹頂的藝術經驗和審美習慣。
神廟正面長方形，平面圓形，內部是8根大拱壁支柱支撐的圓頂大廳。這個古代最大的穹頂直徑43.3米，中間采光圓眼直徑8.92米，是唯一采光口。大廳直徑和高度都是43.3米，四周墻厚6.2米，外面砌巨磚，沒窗沒柱。據說萬神廟是第一座重內部裝飾超外部造型的羅馬建筑，但部分青銅和大理石雕刻被外國掠奪或者用到后來建的羅馬建筑里了，外面漂亮的紅石也沒了，風采不再。現在就入口的兩扇青銅大門還是原來的，門高7米，又寬又厚，當時是世界最大的青銅門。
萬神廟門廊高大華麗，是羅馬建筑典型風格。面闊33米，正面柱廊寬34米，深15.5米，有16根科林斯式石柱分三排，前排8根，中后排各4根。柱身高14.18米，底徑1.43米，是整塊埃及灰色花崗巖做的，柱頭和柱礎是白色大理石。山花、檐頭雕像、大門扇、瓦、廊子里天花梁和板都是銅做的，包著金箔。萬神廟43.4米直徑的大圓頂世界紀錄，1960年才被羅馬新建的直徑100米的體育館大圓頂打破。
萬神殿在戰場地區是最重要的古跡，它是唯一完整保存的羅馬帝國時期建筑，過了18個世紀，銅門和拱門屋頂還完整如初。這座建筑結構強固和諧，殿外柱廊讓人想到希臘殿宇和羅馬古典圓形大廳