安徽合肥体育中心内最大的一座建筑——主体育场建筑面积约10万㎡，整体造型为椭圆流线型，按照能够承办奥运会等国际体育赛事标准设计施工，最多能容纳6万名观众，可举办田径赛事、文艺演出、公益活动及大型演唱会等多种活动。
主体育场正面火炬塔高56米，采用天然气作为燃料，四周看台共分为四个区上下两层，中间为包厢层，分别在东西两侧。下层看台分为12个台区，每个台区可以容纳观众1400—4000人。主席台位于西看台中央，拥有座位170个，贵宾席座位730个，记者席277个。主体育场东北、东南、西北、西南设计了四个出入口可供进出场地。
作为政务文化新区的标志性建筑物之一，主体育场的造型个性力求独特，而又与整个体育中心相协调。
西侧弯月型的罩棚（北端顶面高53米），由南向北旋转升起，在新区中轴线空中与拔地而起的观光火炬塔汇台，代表了合肥正在以追星赶月似的速度发展。
东侧的简捷弧形罩棚既呼应又衬托了极具特色的月牙形罩棚。主体育场看台南边有一块面积330平方米的电子显示屏，采用国际先进的LED大屏，并把室内屏的技术用在了室外屏上，具有较高的亮度和清晰度。
西侧看台处设置了终点摄像机房，能够对百米终点线进行高速拍摄。田径场内设置标准足球场（长105米，宽68米），采用了提前培育、适应环境后移栽种植的技术种植了冷季型草皮7800平方米，保持四季常绿。按照国际田联（IFFA）标准铺设的400米塑胶面层跑道，通过了中国田联专业委员会验收。
