Cung Đại Minh nằm ở mặt đông bắc của thành Trường An Nhà Đường. Lợi dụng địa hình tự nhiên, Cung Đại Minh được xây dựng như một toàn thành độc lập với Trường An. Hình dạng của Cung Đại Minh gồm 2 phần rõ rệt: phần phía nam có hình chữ nhật, phần phía bắc là hình thang có đáy nam rộng và đáy bắc hẹp. Chiều dài tường thành từ đông sang tây khoảng 1,5 km, từ nam đến bắc khoảng 2,5 km, chu vi 7,6 km, diện tích khoảng 3,11 km2 [10]. Phần tường thành phía nam Cung Đại Minh trùng với phần tường thành phía bắc của thành Trường An.

Cung thành có chín cổng cung (cung môn). Chính giữa mặt nam là Cổng Đan Phượng (Đan Phượng Môn), hai bên là Cổng Vọng Tiên (Vọng Tiên Môn) và Cổng Kiến Phúc (Kiến Phúc Môn). Chính giữa mặt bắc là Cổng Huyền Vũ (Huyền Vũ Môn), hai bên là Cổng Ngân Hán (Ngân Hán Môn) và Cổng Thanh Tiêu (Thanh Tiêu Môn). Mặt đông có cổng Tả Ngân Đài (Tả Ngân Đài Môn). Mặt tây có Cổng Hữu Ngân Đài (Hữu Ngân Đài Môn) và Cổng Cửu Tiên (Cửu Tiên Môn). Trừ Cổng Đan Phượng có năm lối ra vào, các cổng cung khác đều có một lối ra vào. Bên ngoài ba phía đông, tây, bắc của cung thành có tường thành bọc song song bên ngoài (giáp thành), phía bắc của tường thành bên ngoài là Cổng Trọng Huyền (Trọng Huyền Môn) ở ngay đối diện Cổng Huyền Vũ. Hai phía đông và tây của cung thành có cấm quân đồn trú. Cơ quan chỉ huy của cấm quân được bố trí tại khu vực phía bắc, bên trong giáp thành.

Cả khu cung điện có thể được chia làm hai bộ phận: tiền triều và nội đình. Tiền triều được sử dụng chủ yếu cho các buổi triều hội. Nội đình chủ yếu phục vụ cho nhu cầu cư trú và thưởng lãm. Cửa chính của Cung Đại Minh là Cổng Đan Phượng kết nối với trục đường chính rộng 176m. Tiếp theo đó hướng về phía bắc là Điện Hàm Nguyên, Điện Tuyên Chính, Điện Tử Thần, Điện Bồng Lai, Điện Hàm Lương và Điện Huyền Vũ tạo thành trục chính nam-bắc của cả khu cung điện. Các kiến trúc khác trong Cung Đại Minh đều được xây dựng xung quanh trục chính này.