周恩来纪念馆总体建筑由我国著名建筑学家、东南大学教授齐康主持设计。造型庄严肃穆，形式朴实典雅，既有传统的民族风格，又有现代建筑特包，并吸收了如美国的林肯纪念堂等西方纪念性建筑的长处，而且建筑的每个部分寓意深含，体现着设计者匠心独运，表达了亿万人民的心愿。

主馆坐落在一方梯形绿色草坪基台上。建筑呈外四方、内八角。寓意周恩来的业绩和精神普照着中华民族的四面八方，纪念馆的落成将迎来四面八方崇敬他的游人；同时，这外四方内八角的表现形式使得安放周恩来塑像的纪念厅与纪念基台好像扭转了四十五度角，寓含着周恩来在我们党和国家几次重大历史关头，如遵义会议、西安事变、文化大革命等所起着的扭转乾坤的巨大作用。

馆身由四根十一米高的花岗岩石柱支撑，寓含着周恩来从一九五四年至一九七五年曾四次在重大国事活动中提出要在我国实行“四个现代化”的宏伟设想。

四坡形屋顶，会很快使人联想起古老江淮平原上提水灌田的牛车棚，寓含着周恩来有着一生为人民服务的老黄牛精神，他为了祖国和人民，整整“拉”了一辈子的“车”。