Khu lăng mộ có 5 tầng, được dẫn lên bằng hệ thống bậc cấp có lan can hình rồng. Các tầng phía dưới là những khoảng sân rộng.
Tầng trên cùng lăng mộ gồm 2 lớp tường thành, là nơi đặt mộ phần. Vòng tường ngoài có một cánh cổng vòm dẫn vào mộ.
Phia sau cổng vòm là bức bình phong và vòng thành trong bao quanh mộ.
Vòng thành trong có hai trụ cổng. Phía sau hai trụ cổng là một bình phong khác.
Sau bình phong này là mộ phần.
Mộ làm bằng đá được xây theo dạng thạch thất, quy cách giống với mộ vua Gia Long. Trước mộ có một hương án.
Hai cột trụ biểu trước lăng.
Đứng từ sân lăng có thể nhận thấy địa thế phong thủy tuyệt đẹp của lăng với ngọn núi xa làm bình phong tự nhiên, có đỉnh nằm thẳng hàng với trục lăng. Giữa sân lăng và hai trụ biểu còn có một hồ nước lớn hình chữ nhật, hiện đang cạn nước.
Cũng như nhiều lăng mộ hoàng thân quốc thích nhà Nguyễn ở Huế, lăng Thoại Thánh đang bị bỏ hoang và xuống cấp nghiêm trọng.