正阳门城楼坐落在砖砌城台上，城台上窄下宽，有明显的收分。城楼为重檐歇山三滴水楼阁式建筑，楼脊饰龙头兽吻，每面有檐柱、老檐柱和金柱三层柱子。楼上楼下四面均设门，面阔七间，进深三间。

　　正阳门的箭楼是最能体现古代军事防御思想和技术水平的砖砌堡垒式建筑，雄踞于城台之上，也是上窄下宽。城台正中辟券门，与城门相对，五伏五券，门洞内设“千斤闸”。箭楼上下四层，南、东、西三面辟箭窗，以作对外防御（射击）之用。在明清北京城垣的箭楼中，唯正阳门箭楼辟门，亦最为高大雄伟。形式比较独特，一直被看成是老北京的象征。

　　正阳门的瓮城在箭楼与城门楼之间。瓮城为长方形，南北长108米，东西宽88.65米，东北、西北两内角为直角，东南、西南两外角为抹角。瓮城将城垣、城门楼、箭楼和两座闸楼连接起来。瓮城内，城楼南侧靠北门两侧，建有关帝庙、观音庙各一座，关帝庙居西，观音庙居东，均为南向，规模较小。明清时，两庙的香火很旺，并留下了许多奉祀的碑刻、诗文，是研究北京城垣建设史和社会文化史珍贵的石刻文献。

　　1900年八国联军入侵北京时，正阳门箭楼被焚毁。1901年开始修缮箭楼，1906年竣工。1915年，为改善内、外城交通，拆除了正阳门的瓮城月墙及东西闸门。从那以后，正阳门就只剩下两个城楼。北边的为城楼，南边的为箭楼。一条宽阔的东西马路，从城楼和箭楼之间通过。

　　还有一件有趣的事情要告诉大家，“中国公路零公里点”，就在正阳门南口的路面上。这里有一个镶嵌在地面上的标志，呈天圆地方形状，用青铜合金铸造，古朴庄重。标志中间为数字“0”和中英文“中国公路零公里点”字样。中间是原点，四周雕刻着“青龙”“白虎”“朱雀”和“玄武”图案，与篆书的“东、西、南、北”四字相结合，显现出中国公路四个方向的走势。无论东南西北，中国公路的里程，都是从这里开始计算。同时也是北京城市的原点。