京奥林匹克公园位于北京市朝阳区，地处北京城中轴线北端，北至清河南岸，南至北土城路，东至安立路和北辰东路，西至林翠路和北辰西路，总占地面积11.59平方千米，集中体现了“科技、绿色、人文”三大理念，是融合了办公、商业、酒店、文化、体育、会议、居住多种功能的新型城市区域。年奥运会比赛期间，有鸟巢、水立方、国家体育馆、国家会议中心击剑馆、奥体中心体育场、奥体中心体育馆、英东游泳馆、奥林匹克公园射箭场、奥林匹克公园网球场、奥林匹克公园曲棍球场等10个奥运会竞赛场馆。此外，还包括奥运主新闻中心（MPC）、国际广播中心（IBC）、奥林匹克接待中心、奥运村（残奥村）等在内的7个非竞赛场馆-，是包含体育赛事、会展中心、科教文化、休闲购物等多种功能在内的综合性市民公共活动中心。
北京奥林匹克公园分为三部分：北部是6.8平方千米的奥林匹克森林公园、中部是3.15平方千米的中心区、南部是1.64平方千米的已建成和预留区（奥体中心）。
国家体育场北路以南为“体育功能区”，国家体育场“鸟巢”、国家游泳中心“水水立方”、国家体育馆、奥体中心体育场、奥体中心体育馆、英东游泳馆等主要体育设施位于此区域内。国家体育场北路和科荟路间，龙形水系东侧为“文化科教区”，赛后开放的中国科技馆新馆、规划中的中国美术馆新馆、中国国学中心等科教文化设施设置在这一区域。国家体育场北路和科荟路间，龙形水系西侧为“特色商业区”，国家会议中心、北辰洲际酒店、下沉广场商业区、以及正在建设中的瞭望塔位于此区域[4]。科荟路与五环路间为“森林游憩区”，对应森林公园南区。五环路以北为“生态康体区”，对应森林公园北区。
奥林匹克公园围绕贯穿整个园区的中轴线设计了不同的景观，设计了三条轴线——中轴线、西侧的树阵和东侧的龙形水系。在龙形水系和中轴线之间设置了三段不同的空间（庆典广场、下沉花园、休闲广场），水系两岸也分别配套进行了景观设计。在园区之中设置了一个标志性景观塔——玲珑塔，赛时为媒体提供演播室、电视转播等服务。此外，园区中已有的历史遗存，包括北顶娘娘庙等古迹在内，也放在了景观设计的考虑范围之内。
西侧的树阵景观带宽米，长2.4千米，南起四环路北侧，北至科荟路，中间在国家游泳中心和国家体育馆东侧断开以形成广场。树阵中的树木间隔为6米，矩阵排列，树种以北京本地物种为主，考虑到成本没有全部使用银杏，而是以油松、毛白杨、国槐、栾树等树种为方阵主体，两侧以银杏阵列贯穿。树下则从南部的硬质透水砖，变成中部的规则绿篱，最终变为北部的自由绿化，逐渐融入森林之中。
东侧的龙形水系总长约2.7千米，宽度20至米，总面积16.5公顷，南起鸟巢南侧，北至森林公园奥海。虽然是人工水系，水源也是污水处理厂中生产的中水，但是在建设中人工构建了生态平衡，以达到自然净化的效果。西岸的湖边西路为非机动车道，在下沉花园旁设置了亲水平台，并辅以台阶、平台、座椅等设施。东岸则设置了带状绿地，西侧植被种植较矮较稀疏，东侧叫高较密，这样一来既利于从东岸向西观赏中心区，也使得中心区向东望去的景色富有层次感。
三段空间中，南段的庆典广场与中轴广场相连，为周边的国家体育场、游泳中心、体育馆提供赛时和赛后大型活动人流集散和室外活动举办的空间，南北两侧设置了喷水池。中段的下沉花园结合周边的地铁站和20多万平米的地下商业设施进行设计，以“开放的紫禁城”为主题设置了7个院落，自南到北依次排开，分别采用不同的设计（4、5号院由道路分隔，采用同一设计），体现出不同的中国传统文化元素。而北段的休闲花园则自然种植了植被[5]，作为中心区逐渐过渡到森林的缓冲地带，植被中间留有空地以便活动；在建的瞭望塔位于休闲花园内。