Lăng Thoại Ngọc Hầu xây dựng trên nền đá xanh, nằm kề trên Quốc lộ 91, mặt hướng về phía bắc đối diện miếu Bà Chúa Xứ, lưng tựa vào vách đá núi Sam do đích thân Thoại Ngọc Hầu đứng ra chỉ huy xây dựng vào cuối những năm 20 của thế kỷ XIX. Toàn khu sơn lăng là một khối kiến trúc hài hòa. Xung quanh lăng được bao bọc bằng vách tường đúc dày vững vàng cao hơn đầu người, phía trước là 2 cửa lớn hình bán nguyệt theo kiểu kiến trúc của lăng tẩm xưa, 2 bên có 2 hàng liễn đối. Để vào lăng, phải qua 9 bậc đá ong được vận chuyển từ miền Đông. Phía trước lăng là khoảng sân rộng nổi bật với long đình, bên trong có bản sao bia Thoại Sơn. Khu chính giữa là lăng mộ và đền thờ, 2 bên là 2 dãy mộ vô danh. Ở giữa trong khuôn viên lăng chính là mộ của ông Thoại Ngọc Hầu, bên phải là mộ của bà chính thất Nhất phẩm phu nhân Châu Thị Tế, bên trái là ngôi mộ khiêm nhường hơn của bà thứ thất Diệc phẩm phu nhân Trương Thị Miệt. Trước mỗi đầu mộ đều có bức bình phong, chân mộ là bi ký. Ngoài ra, ở 2 bên khuôn viên lăng còn có những ngôi mộ có nhiều hình dạng khác nhau: hình bầu dục, hình voi phục, hình quả đào, cái nón… Đây đều là những ngôi mộ vô danh của các cận thần, thân tộc và những người dân phu, dân binh đã chết khi tham gia đào kênh Vĩnh Tế. Tương truyền, mộ hình trái đào và cái nón là đào kép chánh trong đoàn hát bộ theo biểu diễn cho ông xem khi còn sống. Sau lăng là đền thờ trên nền cao hơn. Sau lưng đền thờ là sườn núi Sam tạo thành thế vững chắc kiên cố, tôn lên nét cổ kính uy nghi. Trong đền thờ, nơi chính điện đặt bài vị của ông Thoại Ngọc Hầu và 2 phu nhân cùng với những liễn đối, hoành phi, văn bia, văn tế... luôn nghi ngút hương khói của người dân và du khách thể hiện lòng kính trọng với những tiền nhân đã có công vì dân vì nước.
