南越王墓平麵呈“凸”字形，自南而北由墓道、前室、東、西耳室、主室、東西側室和後藏室共7室組成。7室相互連通，前室與墓道、主棺室與前室各設石門，其餘各室間均設置有木門。從後藏室北牆至前室石門，南北全長10.68米；從東耳室東端到西耳室西端，東西寬12.24米。墓室總麵積100平方米。
7個墓室全部用略經加工的石材750餘塊砌築而成。據廣州地質部門鑒定，構築墓室所用的石材，並不是就近取自象崗，而大多是從廣州以東20海裏遠的番禺縣蓮花山（海拔100米左右）開采，經水路用木船運抵象崗。還有一部分石材是從廣州北郊的飛鵝嶺開采下來的。750餘塊石材，最大的重約2600千克，全部采自遠距離的地方，還要運到象崗，鑿打加工，可見陵墓的修建是何等艱巨！
墓道位於墓室之南，方向177度（南偏東3度），平麵呈狹長形，現存墓道口水平長10.46米，寬約2.5米，距現地表3.22米。墓道底部分前後兩部分，由墓門往南4.12米，這一段是一個長方形平底的豎坑，在此用木板建有放置器物的“外藏槨”，由外藏槨往南有兩個小台階，再往南呈斜坡狀，坡斜22度，現存坡水平長6.45米。墓道填土均經夯實，其中還夾有兩層大石塊，主要用於防盜。
南越王墓出土龍虎紋玉帶鉤
前室居於墓的前部正中，呈狹長方形，南北長3.1米，東西寬1.84米，高2.14米。南麵是墓門，北麵是主棺室石門，左右兩側與東西耳室連通。前室周壁、室頂及南北兩道石門上都彩繪有朱、墨兩色的雲紋圖案。前室出土的兩套石硯和西耳室出土的墨丸就是繪製壁畫後留下的工具和顏料。
南越王墓出土鳳紋牌形玉牌
墓內前室的隨葬物布置比較簡單，室中靠西邊放置漆木車模型1輛，木車已朽，銅車構件散落滿地；東側為一殉人的棺具，棺內隨葬有鐵刮刀、環首刀、玉璧、環、璜、銅鏡和銅印等物品。銅印文為陰刻篆文“景巷令印”四字，說明這裏的殉人生前曾任南越國的“景巷令”（詹事的屬官，職掌王室家事）。此外，前室還出土了二套石硯（硯台和小研石），硯台和研石上都粘著一層黑中泛紅的墨跡，與前室周壁及頂部朱墨繪雲紋的墨色一致。石硯應是繪製前室壁畫後遺下的實用器。
東耳室位於前室東側，呈東西向長方形，長5.24米，寬1.75米，高1.83米，西麵有一個過道與前室相通，中間設有木門，已朽。
墓內東耳室隨葬品非常豐富。室內整齊地陳放有多套銅、石、漆木質樂器（銅鈕鍾、甬鍾、勾鑃、石編磬、漆木瑟、琴等）和各種青銅器（如提筒、壺、鈁、瓿、熏爐、鏡、帶鉤、戈等），其中酒器甚多。另外還有陶器（匏、壺、瓿、罐、盒、缽等）、鐵器和漆木器。少數銅器、陶器內裝有動物骨骸。室內近門道處放置1具殉人，無棺，有玉環、玉璜、銅鏡等隨葬品。從出土物品多為宴樂用具來看，東耳室應是南越王的宴樂之所，室內的殉人似為敲擊鍾磬的樂伎（殉人北邊分布有銅編鍾、石編磬）。
不難想象這樣的宴樂場麵：墓主生前在大臣的陪伴、美姬的簇擁下，一邊飲酒，一邊觀看美女在音樂的伴奏聲中翩翩起舞。
西耳室位於前室西側，與東耳室相對，亦呈東西長方形，長4.13米，寬1.75米，高1.82米，東端有一個過道與前室相通，中間設有木門，已朽。
墓內西耳室放滿了各種各樣的隨葬品，從發掘的情況看，可分為三層，層層相互疊壓。大部分器物上殘留有絲織品裹纏的痕跡，有的多達2層。器物分門別類地被放置於竹笥、蒲包、木匣或木箱內，計有大量的銅器、鐵器、玉石器、陶器、漆器、絲織品以及少量的金銀器、玻璃器、象牙器、皮甲、藥材、五色藥石等。其中銅器又可分為容器（壺、提筒）、炊具（鼎、鍪、烤爐）、食具（勺、薑礤）、水器（匜、鋗、盆）、兵器（劍、鏃）、樂器（鐸）、工具（鋸、錐、印花凸版）、雜器（杵、臼、熏爐、鏡、虎節）和車馬器（銜、鑣），共600餘件；鐵器計有錘、锛、斧、鑿、鐮、鏟、削、刻刀、銼刀、刮刀、彎刀、劈刀、鏟刀、環首刀、服刀、釺、錐、刮刨、杵、針、鎧甲等600餘件；玉石器計有玉璧、璜、環、舞人、劍飾、印章、石硯、斧、豬等70餘件；陶器計有鼎、罐、匏壺、瓿、提筒、小盒等600餘件；漆器多朽殘，能辨認器形的有箱、盒、奩、盆、盤、卮、耳杯、金座漆杯、匣等30餘件；絲織品有的用於包裹各種器物，有的整匹盛於竹笥中隨葬，數量驚人，品種齊全。西耳室遍地都是器物，無立足之地，應是專門存放各種物品的庫房。