合肥體育中心位于合肥市政務文化新區南部，北臨習友路，南臨環區南路，西臨懷寧路，東臨潛山路，總占地34.73萬平方米（521畝），建筑面積15.28萬平方米，建筑密度17%，綠地率30%，總投資近14億元，由主體育場、游泳跳水館和綜合體育館“一場兩館”構成，由合肥政務文化新區開發投資有限公司投資，北京市建筑設計研究院設計。設計風格定位為開放式體育公園，設計造型獨特，設計理念超前，是集各種體育運動和比賽、展覽、辦公、會議、餐飲、休閑為一體的綜合性、智能化建筑體系。主體育場由中建一局建設發展公司施工，監理單位為浙江江南工程建設監理有限公司；游泳跳水館、綜合體育館由中國建筑第三工程局施工，監理單位為廣州珠江工程建設監理公司。整個工程于2004年4月開工，2006年9月竣工投入使用。

    主體育場是合肥體育中心的主體部分，建筑面積約10萬平方米，整體造型為橢圓流線型，按照能夠承辦奧運會等國際體育賽事標準設計施工，最多能容納6萬名觀眾，可舉辦田徑賽事、文藝演出、公益活動及大型演唱會等多種活動。主體育場正面火炬塔高56米，采用天然氣作為燃料，四周看臺共分為四個區上下兩層，中間為包廂層，分別在東西兩側。下層看臺分為12個臺區，每個臺區可以容納觀眾1400—4000人。主席臺位于西看臺中央，擁有座位170個，貴賓席座位730個，記者席277個。主體育場東北、東南、西北、西南設計了四個出入口可供進出場地。作為政務文化新區的標志性建筑物之一，主體育場的造型個性力求獨特，而又與整個體育中心相協調。西側彎月型的罩棚（北端頂面高53米），由南向北旋轉升起，在新區中軸線空中與拔地而起的觀光火炬塔匯臺，代表了合肥正在以追星趕月似的速度發展。東側的簡捷弧形罩棚既呼應又襯托了極具特色的月牙形罩棚。主體育場看臺南邊有一塊面積330平方米的電子顯示屏，采用國際先進的LED大屏，并把室內屏的技術用在了室外屏上，具有較高的亮度和清晰度。西側看臺處設置了終點攝像機房，能夠對百米終點線進行高速拍攝。田徑場內設置標準足球場（長105米，寬68米），采用了提前培育、適應環境后移栽種植的技術種植了冷季型草皮7800平方米，保持四季常綠。按照國際田聯（IFFA）標準鋪設的400米塑膠面層跑道，通過了中國田聯專業委員會驗收。

     游泳跳水館建筑面積2.6萬平方米，建筑層數為地上三層、地下一層（有一夾層），主體為鋼筋混凝土框架抗震墻結構，屋頂為鋼折板網架結構，抗震設防裂度7級，建筑耐火等級2級，停車數40輛（其中包括8個大車位），建筑耐久年限二級（50-100年），設計容納觀眾3100余人。游泳跳水館二層以上外墻均為幕墻體系，采用多棱體造型，與體育館造型相互呼應，并有自身個性。首層采用干掛花崗巖石質外墻，形成堅實的基座感，并與二層以上玻璃幕墻形成強烈的虛實對比立面效果。此館外部造型猶如紙折飛機，形成了躍躍欲試沖向藍天的藝術效果，不僅與綜合體育館和主體育場的建筑藝術協調一致，更形成了自己的獨特形象。按大型甲級游泳跳水館設計，可滿足游泳、跳水、水球、花樣游泳等國內重大比賽及國際單項比賽要求。館內比賽場地分為東西兩部分；西側跳水池為25×21×6米，設3米、5米、7米、10米跳臺和1米、3米跳板，東側游泳比賽池為25×50×3米，兼顧考慮花樣游泳、水球比賽的要求?？磁_下設計有12.5×50×1.35～1.65米熱身訓練池，集約了建筑體量。游泳跳水館水處理系統采用了循環過濾水質處理器，池水達到室內水質標準，在水質處理器上安裝了板式加熱器，分別可以利用蒸汽加熱和中央空調機組產生的熱量對池水進行加溫，一年四季均可供訓練比賽使用。泳池采用了高檔無菌地磚和加熱系統，有效增強了運動員的舒適感。比賽區和訓練區分別裝有面積為86平方米的電子彩色顯示屏和36平方米的雙基色顯示屏，可以顯示計時計分數據，準確記錄運動員的比賽成績。整個計時計分系統和全館的音響系統采用國際高端產品，并設置了水下揚聲器。游泳館看臺為單邊設計，分上、下兩層，觀眾席3173個，其中貴賓席80個，位于看臺中央，記者席60個，位于貴賓席右側。

    綜合體育館建筑面積2.7萬平方米，按甲級館設計，館內風速保持在≤1米/秒。首層為比賽現場、熱身場地、全民健身房及輔助用房等設施。包括運動員、裁判、醫療競賽管理用房、貴賓用房、記者工作區及運動器材庫等。二層為觀眾層，設固定坐席5596個，活動坐席2110個，比賽場地內的伸縮式活動看臺座椅可根據實際需要隨時伸出、縮進。固定坐席中設貴賓席110個，記者席42個，包間4個。三層為觀眾看臺，并設有燈光和聲控室。比賽場地為70×40米，最大凈高27米，可滿足手球、籃球、排球、網球、羽毛球、乒乓球、柔道、拳擊、擊劍、摔跤、武術等各種室內比賽項目要求，并能滿足搭設體操臺及各種演出表演臺的要求。

    富于音樂動感的五環噴泉廣場以噴泉和奧運五環標志相結合而得名，采用變頻式水泵，隨著音樂音頻的變化水泵噴水的高度也隨之改變，形成了高泉、跑泉、樹冰泉、跳泉、皇冠泉等造型，忽高忽低，動感十足，其中五個中心水柱最高可達25米。

   為打造“社會化、專業化、職業化”體育中心運營管理隊伍，構建“合肥特色、全國示范、國際品質”的合肥體育中心運營管理戰略，2010年10月，合肥政務文化新區開發投資有限公司通過公開招標方式簽約中體產業集團股份有限公司，簽訂《安徽合肥體育中心（合肥奧體中心）委托運營管理合同》。合同約定：合同期限9年（2011年1月1日—2019年12月31日），中體公司保證每年不少于48場大型賽事和文化演出活動。2011年，合肥體育中心共舉辦各類活動55場，其中國際性體育賽事2場。2012年，共舉辦各類型活動70場，其中國際賽事2場。2013年，共舉辦各類型活動69場，其中國際A級賽事2場。2014年，共舉辦各類活動136場，其中國際A級賽事1場。