国家大剧院音乐厅位于歌剧院东侧，以演出大型交响乐、民族乐为主。音乐厅的观众席围绕在舞台四周,设有池座一层和楼座二层,共有观众席2019个，演奏台能容120人的乐队演奏。四周围的数码墙有如站立起来的钢琴琴键，其凹凸的尺寸和形状是由数论精确计算得出，使声音均匀、柔和地扩散反射。