Основното предназначение на сградата, разполагаща с 13 зали, е за културни прояви. Най-голямата зала („Зала 1“) е с 3380 места.
НДК е със застроена площ от 123 000 m², разгърната на 8 етажа и 3 подземни нива. Сградата е построена върху площ от 18 300 m² и има обем 576 800 m³Строежът на НДК е част от инициативите през 1981 г. за отбелязване на 1300 години от създаването на Първата българска държава.
Архитектурният проект на основната сграда е дело на колектив с ръководител архитект Александър Баров, а оформлението на околното пространство е на колектив начело с арх. Атанас Агура. Главен проектант на парка към НДК е инж. Валентина Атанасова, паркоустроител. Инициативата за създаване на голям културен център в София е на столичното ръководство на БКП и датира от средата на 70-те години на XX век. Първите стъпки, свързани с намерението, проучването и проектирането, са направени през 1975 г. Тогава в тази градска част са се помещавали стари казарми. Софийският градски комитет на БКП и Столичният народен съвет решават на това място да се оформи модерна градоустройствена среда, като част от главния градски център, ориентирана към Витоша.
Първоначално теренът е определен за оперен театър. Обявен е международен конкурс, в който участват архитекти от страната и чужбина. Журито се оглавява от тогавашния председател на Комитета за култура Павел Матев, но не излъчва победител и конкурсът пропада. След оживени дискусии се стига до единодушно мнение – мястото е най-удобно за бъдещ център с многофункционално културно предназначение. Такава функция дотогава изпълнявала спортната зала „Универсиада“.
Проектирането е поверено на арх. Александър Баров и колектив и конструктора инж. Богдан Атанасов и колектив. Те са подпомагани от главния архитект на София Владимир Роменски, арх. Стефан Стайнов – председател на Комитета по архитектура и благоустройството към Министерски съвет, проф. инж. Милчо Брайнов, основен консултант по конструкцията на сградата.
На арх. Атанас Агура и паркоустроителя инж. Валентина Атанасова е възложено да проектират изграждането на околното пространство и парка. Проектантският институт „Софпроект“ (директор – арх. Чедомил Павлов) прави подземните обекти и метролинията, комуникациите и бъдещия бул. „България“.
„Още тогава имахме генерална схема за бъдещото метро, която включваше линии под това място. Ето защо единодушно решихме, въпреки съпротивата на влиятелни хора, да изградим цялото подземно пространство на голяма дълбочина и освен подземен булевард с трамвайна линия, гараж с повече от хиляда места, магазини и други площи, да се оформят в груб строеж две станции и трасе за бъдещото метро от бул. „Патриарх Евтимий“ до подножието на „Лозенец“.“ Това си спомня пред БТА Георги Йорданов, първият ръководител на щаба за координация на изпълнението на проектирането и строителството – от началото на 1978 г. до есента на 1979 г. През есента на 1979 г. настъпват персонални промени в ръководствата на строежа, което води до намаляване на ритъма на работа. Съпротивата срещу НДК се засилва и Тодор Живков, който първоначално е във възторг, дава указания пускът да се отложи за след 10 години. „Помолих Людмила Живкова да го отклони от това намерение, но и тя не успя да го разубеди“, разказва Георги Йорданов. След много спорове Живков се съгласява да види на място строежа. През март 1980 г. той се убеждава, че най-сложната част е извършена и остават последните работи на обекта, който може да бъде завършен за една година. Живков разрешава работата да продължи. Зам.-председателят на Министерския съвет Григор Стоичков става ръководител на щаба. Привлечени са военнослужещи за довършване на инженерната инфраструктура и работата се извършва почти денонощно. Зала 1 и прилежащите ѝ части са завършени на 31 март 1981 г., а останалите подобекти – до 20 октомври същата година, в чест на 1300-годишнината на българската държава.
Последният, трети етап в изграждането на НДК завършва в края на 1985 г.
Строителството на НДК поглъща 335 000 m³ бетон, изкопани и извозени са 1,7 млн. тона земна маса. В двореца има около 10 000 тона метални конструкции, приблизително толкова има и в Айфеловата кула в Париж.Разгърната площ, с която разполага НДК, е от 123 000 m² на осем етажа, четири панорамни тераси и три подземни нива. Дворецът разполага още с 12 многофункционални зали с капацитет от 50 до 4000 места. Всяка от залите е създадена със собствен облик.
В НДК са разположени още 54 кабинета, офис помещения и малки заседателни зали. На територията на комплекса са разположени 17 000 m² фоайета, подходящи за изложбени пространства, 5 ресторанта и кейтъринг компании.
В сградата на Двореца има пълно конферентно обслужване с професионални екипи за подготовка и провеждане на събития, собствени системи за озвучаване и осветление, кабини за симултантен превод, телевизионна и звукозаписна техника, сценично оборудване, декори и изложбени конструкции.
Открит е пресклуб към НДК, който се нарежда сред най-желаните места за провеждане на мероприятия и медийни събития в София. Пресклубът разполага с просторна зала с 60 места, модерна технология и най-високи професионални стандарти в услугите, извършвани от доказани професионалисти с огромен опит зад гърба си. Това са и основните предимства на пресклуба за успешното провеждане на конференции, семинари, обучения, бизнес срещи, лекции и презентации.
