雁塔是一座七级八角的空心仿木制砖塔，塔高36米，距地面48米。外形秀丽，结构奇特，其建造位置极为特殊。塔身下部为三层八面青石砌座，高 0.73 米，底部每面长 1.42 米，周长为 11.36 米。青石座以上是塔身。
第一层辟有两门，其他六面各镶碑碣一块。高 0.96 米，宽 0.57 米。上刻明、清两代部分举子的功名以及姓名、住处，供后世的人们追忆他们的学识和风姿。这是古代大同学子一生中极为荣耀的时刻。
第一层以上各开四个窗口，其他四面为虚设窗口，各层所开的四个窗口，其方向按八面方位互相交叉更替。
每层上部均有仿木结构的砖雕斗拱，八个角各雕有一组三个龙头昂的转角拱，每两组转角拱之间再雕一组斗拱，每层共有斗拱十六组。
斗拱下衬有雕刻着几何图案的普柏枋和阑额。斗拱上方作仿木结构的砖雕飞檐，檐角出挑铃铎，每当铃铎迎风叮当作响时，颇有另一番情趣。
