北京奥林匹克公园位于北京城市中轴线延长线的北端，南北方向跨越北四环、北五环，总长约6km，总用地1135公顷。包括：北区（森林公园）680公顷，中心区291公顷，南区（原奥林匹克体育中心用地及其南侧预留体育用地）114公顷。奥林匹克中心区的建设项目包括：8万座席的国家体育场、1.7万座席的国家游泳中心、1.8万座席的国家体育馆、50万平方米会展中心、10万平方米数字北京大厦、51万平方米奥运村运动员公寓，是举办2008年奥运会的核心区域，也是历届奥运会中规模最大的场馆集中区。
中心区规划回避了在中轴线的尽端建设重要项目的设想，主要的体育场馆分别设置在中轴线的两侧，其中国家体育场设置在中轴线的东侧，体型完整且规模宏大；国家游泳馆、国家体育馆和国家会议中心位于中轴线的西侧，与国家体育场取得动态的平衡。这样的处理方式既丰富了北京中轴线的空间形式，又展示了北京中轴线从过去走向未来的历史进程。中心区景观大道延续北京中轴线，西侧设置平面规整的树阵（绿轴），东侧开挖岸线流畅的“龙形”水系（水轴），使整个中心区形成中轴、绿轴、水轴相互呼应的宏大开放空间。树阵和水系的护佑，柔和了严肃的中轴，强调了中轴空间的亲民性。这与北京旧城的皇城居中、“左祖右社”、等级森严的中轴线形制形成强烈的反差。方案强调中心区景观整体性，考虑与南区和北区中轴空间的衔接及中心区内部的功能布局，将中心区内部沿中轴景观从南至北划分为庆典广场、下沉庭院、休闲花园三大段落，庆典广场段周围有国家体育场、国家游泳中心、国家体育馆等重要奥运设施，人流量大，赛时各种活动频繁，主要以提供开阔的室外广场环境为主；下沉庭院段以下沉庭院为核心，强化城市空间的立体处理，丰富层次，为赛后城市公众和游客提供交通、休息、娱乐、餐饮、购物等功能；休闲花园作为中心区向森林公园过渡的地带，以人工和自然的景观混合的设计为主，向市民提供开敞的景观空间，同时满足公众集中的休闲娱乐等文化活动。中轴序列空间以鸟巢、水立方之间的庆典广场为高潮。庆典广场南北长260米，东西宽160米，是奥运会赛时主要庆典活动及大量人流集散场地。庆典广场布置了音乐与喷泉相结合的设施、还有LED灯光秀，周边由鸟巢、水立方、树阵围合成热烈、轻松的市民广场。与中轴相连的城市广场沟通了中轴与两侧重要体育场馆的联系，为各主要场馆展示精美的建筑形式，提供了必要的疏散和开敞的空间，使独立的场馆以中心区广场为平台形成有机地整体空间环境。中轴空间的场地设计参考了故宫、天安门广场、天坛、南中轴等地区的中轴线形式，并经与各方专家反复论证，最终决定保留古典中轴形式并在设计细节上进行改进，产生了现在的11米中轴线设计。结合项目特点，进行了卫生间、直饮水、信息接入点、自行车停靠、标识系统等服务设施的设计，使中心区景观设计从功能上回归城市公共空间的本质。位于中心区中部、处于中轴空间与水系之间的下沉庭院，为20万平方米地下商业、地铁出入口以及大容量公共交通的人流集散提供了开敞的出入空间和室外环境，整个中心区景观空间也随之立体化，为人们出行、购物、休闲、会友提供了好去处，成为新的城市客厅。下沉庭院的增加，使得以中轴为主的地面景观与下沉庭院构成了从地上到地下、从恢宏空间到院落尺度、从大型的广场、建筑到中国式园林的巧妙转换。下沉庭院由东西方向的城市道路——大屯路分割成两大部分，在下由市政过街通道连接。为方便下沉庭院两侧东西方向的步行联系，在南部下沉庭院之上设置了三个步行廊桥，在北部下沉庭院之上设置了两个步行廊桥，与中轴线垂直，形成北京旧城棋盘格式的交通体系。大屯路和五条步行廊桥将下沉庭院分割成七个近似的院落，在地下形成由南至北的层次递进空间。如同北京传统住宅院落的纵向发展的结构，方正的路网与院落空间的结构体现了中国传统建筑空间意象，至此将超尺度的城市空间降低为大型的院落空间。整个下沉庭院的设计以“开放的紫禁城”为主题，将紫禁城封闭的红色宫墙断开、错位、联系、贯穿在下沉的七个院落，起到对整个下沉庭院提纲挈领和调整尺度的作用。1号院截取巨大的宫墙片段置于院落重心，可移动开合的“宫门”采用大尺度LED屏幕，平时向公众敞开；关门时形成舞台背景效果，对面进入下沉庭院的大台阶，又正好利用成为公众驻足观看和休息的露天座位；2、6号院以北京民居四合院为原形，各自表达了对经典的理解和对历史时空的独到见解。同是四合院的原形，产生出完全不同的解析和意境，显示出中国古典建筑元素发展的无限可能；3号院以巨大尺度的鼓墙、编钟、铜笛等古乐器元素，寓意“有朋自远方来，不亦乐乎”；4、5号院作为穿越大屯路的空间，试图尽量减少装饰，使人流在此减少停留的机会，属于过渡的院落；7号院的设计巧妙地结合下沉庭院的坡道、台阶，从中国古典建筑、美术、装饰等元素中汲取片断，力求意境。达到了很好的效果。下沉庭院的传统元素设计给人们带来了强烈的视觉冲击，在细部处理上均有独到之处，内容丰富，寓意深远，令人称奇，是中国建筑史上对传统文化继承与发展的一次崭新而大胆的尝试。