据记载，应天门城门东西宽130米以上，与北京紫禁城午门差不多，但将近是天安门进深的2倍。
两侧阙台高120尺，按照唐代一尺29.4厘米计算，大约高35.28米，比北京天安门还高（北京天安门原通高33.7米，1970年重修后改为34.7米）。
应天门为双向三出阙，两侧加起来共有六阙；此外，城楼上还有两重观。而"三出阙"、"两重观"则是中国古代城门正门的最高礼制，只有天子才能享受。
应天门的建筑形制对后世的都城建筑具有深远影响，据说，后世的东京宣德门、中都应天门、大都崇天门、南京午门、中都午门、北京午门都是按照应天门的模板建造的，但规模都不及应天门。可见，应天门在中国都城建筑史上占有非常重要的地位。
2016年，隋唐洛阳城应天门遗址保护展示工程开工。从外部来看，整个工程为仿唐代官式宫廷建筑风格，主要由台基、城楼、朵楼、阙楼、飞廊、连廊等组成，主体为钢框架结构。其中，首层及夹层为遗址展示区。
