Cột cờ Hà Nội nằm trên đường Điện Biên Phủ (quận Ba Đình). Toàn bộ cột cao hơn 33m, tính cả trụ treo cờ là hơn 41m gồm ba tầng đế và một thân cột. Các tầng đế hình chóp vuông cụt, nhỏ dần, chồng lên nhau, xung quanh xây ốp gạch.

Đây là một trong số ít những công trình kiến trúc thuộc khu vực thành Hà Nội có may mắn thoát khỏi sự phá hủy do chính quyền đô hộ Pháp tiến hành trong ba năm 1894 - 1897.

Cột cờ Hà Nội nay là công trình còn nguyên vẹn và hoành tráng nhất trong quần thể di tích Hoàng thành Thăng Long. Hiện tại, di tích lịch sử văn hóa này do Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch Hà Nội quản lý, nhưng do nằm trong khuôn viên của Bảo tàng Lịch sử Quân sự nên công việc trông nom hàng ngày được giao cho đơn vị này.

Năm 1945, sau khi Cách mạng Tháng Tám thành công, lá cờ đỏ sao vàng lần đầu tiên được treo lên Cột cờ Hà Nội. Đến ngày giải phóng thủ đô 10/10/1954, một lần nữa lá quốc kỳ lại tung bay trên đỉnh kỳ đài lịch sử.

Bên trong, toàn thể được soi sáng bằng 39 lỗ hình hoa thị và 6 lỗ hình rẻ quạt. Những lỗ này được đặt dọc các mặt, mỗi mặt có từ 4 đến 5 lỗ. Nhờ có các lỗ thông hơi chạy xung quanh thân cột nên ánh sáng tự nhiên và thoáng khí.

Cột cờ dưới thời nhà Nguyễn còn có chức năng vọng canh, vì theo trục Bắc - Nam, kiến trúc này chỉ cách Đoan Môn khoảng 300m, cách điện Kính Thiên 500m và cách cửa Bắc chừng gần 1.000m. Từ trên đỉnh của kỳ đài có thể quan sát cả một vùng khá rộng trong và ngoài khu thành cổ.

Ở cửa hướng Bắc bố trí hai cầu thang lên sân thượng phía bên phải và trái, mỗi cầu thang gồm 14 bậc, có tay vịn bằng sắt. Sân thượng được bao quanh bằng lan can gỗ, đan lồng với nhau trông tựa hình mạng nhện.

Tổng thể Cột cờ gồm những khối lăng trụ xếp chồng nhau, cao thóp dần từ dưới lên trên. Bố cục cân đối ấy đã tạo lên những đường nét thẳng, vững vàng. Thân Cột cờ hình trụ 8 cạnh, thon dần lên trên, cao 18,2m, mỗi cạnh đáy chừng 2m.

Cửa hướng Đông trên có đắp hai chữ "Nghênh húc" (đón ánh nắng ban mai), cửa hướng Tây với "Hồi quang" (ánh sáng phản chiếu), cửa Nam với "Hướng minh" (hướng về ánh sáng).

Ngày 7/5/1964, nhân kỷ niệm 10 năm chiến thắng lịch sử Điện Biên Phủ, vào lúc 17h30, thành phố Hà Nội tổ chức trọng thể lễ gắn biển, đổi tên đường Cột cờ thành đường Điện Biên Phủ.

Trong thân có cầu thang 54 bậc xây xoáy trôn ốc lên tới đỉnh.

Tấm biển bên trong Cột cờ: Di tích này được xây dựng năm 1812, dưới thời Vua Gia Long triều Nguyễn trên phần đất phía Nam của Hoàng thành Thăng Long.

Ở mỗi cấp, tường xây được trang trí bằng những hoa văn khác nhau, tuy đơn giản nhưng lại tạo nên đẹp riêng cho từng cấp.

Hầu hết khách tham quan Bảo tàng Lịch sử Quân sự đều có nhu cầu lên thăm Cột cờ. Vào các ngày lễ 30/4 - 1/5, Quốc khánh 2/9 khách đến đây thường phải xếp hàng.

Lá cờ trên đỉnh cột có kích thước 4m x 6m mét, diện tích 24m².

Đỉnh Cột cờ được cấu tạo thành một lầu hình bát giác, cao 3,3m, có 8 cửa sổ tương ứng 8 mặt, có thể đủ cho 6 người đứng quan sát. Giữa lầu là một trụ tròn, đường kính 0,4m, cao đến đỉnh lầu, là chỗ để cắm cán cờ (cao 8m). Phần mái giống như hình nón đội, xương mái làm bằng bê tông cốt thép, lợp ngói và giữa đỉnh mái có cột sắt cùng với ròng rọc để treo cờ.

Cột cờ Hà Nội được công nhận là di tích lịch sử năm 1989.

Từ ngày xây dựng đến nay, Cột cờ Hà Nội đã gần hai trăm năm tuổi. Khi Nhà nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ra đời, hình ảnh của Cột cờ Hà Nội đã được in trang trọng trên đồng tiền của Ngân hàng Nhà nước Việt Nam phát hành lần đầu tiên.