Nằm trong khuôn viên Bảo tàng Lịch sử quân sự VN, công trình Cột cờ Hà Nội cao 33,4 m gồm: chân đế, thân cột và vọng lâu. Chân đế có ba tầng vuông theo kiểu thượng thu hạ thách (nhỏ dần lên trên). Tầng một mỗi cạnh dài 42,5 m, cao 3,1 m. Tầng hai mỗi cạnh dài 27 m, cao 3,7 m có bốn cửa. Cửa Tây có hai chữ "Hồi Quang" (ánh sáng phản chiếu), cửa Nam có chữ "Hướng Minh" (hướng về ánh sáng) và cửa Đông có chữ "Nghênh Húc" (đón ánh sáng ban mai). Cửa Bắc không có chữ đề. Tầng ba mỗi cạnh dài 12,8 m, cao 5,1 m.
Thân cột hình trụ tám cạnh khoảng 2 m, nhỏ dần lên. Trên thân cột có cửa sổ hình hoa thị và hình rẽ quạt để lấy sáng và thông hơi, trong thân có cầu thang xoắn lên tới đỉnh. Đỉnh cột cờ là vọng lâu hình bát giác cao 3,3 m, có tám cửa sổ ứng với tám cạnh. Cửa lên xuống cột cờ được bố trí khoa học nên dù mưa lớn nước cũng không chảy vào lòng tháp.
Ngày 10.10.1954, lần đầu tiên quốc kỳ của nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa chính thức được kéo lên tại đây. Ngoài ra, đồng tiền của Ngân hàng Nhà nước VN phát hành lần đầu tiên cũng in hình "Cột cờ Hà Nội".