黄河楼主楼总建筑面积23600平方米，高108米，建筑风格为塔楼式仿古建筑，顶部设计为地方风格的重檐十字屋脊，屋面铺装金黄色琉璃瓦，整体风格恢弘大气。由地下、城台、楼阁三部分组合而成，共十一层，地上九层（包括两层夹层），地下二层。地下一层为游客体验区，主要由3D奇幻艺术馆、射箭馆、咖啡厅、VR虚拟现实体验馆、黄河楼特色旅游商品街区等组成。地上一层主题黄河颂，展示黄河之水天上来之磅礴气势，厘清黄河上下五千年纵横万里之源流，纵观世界四大古国之大河文明，诠释黄河乃中华民族母亲河，体现传统黄河农耕文明之凤凰涅槃，凸显天下黄河富宁夏的地域特色；地上二层主题黄河情，解读黄河为中华文明之摇篮地，追溯中华民族于洪荒上古在黄河流域之金色童年，礼拜根出黄河流域之三皇五帝大禹等中华人文始祖，表达黄河流域元典时代诸子百家之智慧星河，标榜源于黄河流域之中华汉字，弘扬发于黄河流域之中国四大发明等科技光芒；三至七层主题黄河风，容纳甲骨、青铜、陶瓷、玉石和非物质文化遗产等文物精粹，以器载道挥洒中华黄河文明之典雅风范；八层主题黄河心，为游客观光层。