纪念碑由主碑和副碑组成。主碑碑座高 3米，碑身高 30米，由 4根相互独立的梯形变截面钢筋混凝土碑柱组成，主体上端造型有四个收缩口，犹如伸向天际的巨手，象征人定胜天。碑身四周高 1.5米处，为 8 幅花岗岩浮雕，象征着全国四面八方的支援。浮雕记述了地震灾害和唐山人民在全国支援下抗震救灾、重建家园的英雄业绩。在碑身高 8.5米处镶有一块长 3.86米、宽 1.6米的不锈钢匾额，上刻原中共中央总书记胡耀邦题写的“唐山抗震纪念碑”七个大字。

副碑位于主碑北侧 33.5米处，碑宽 9.5米，高2.96米，用花岗岩石块以废墟形式砌成，表现唐山地震的历史事件。碑身长 4.3米，高 1.6米，正面为磨光青花岗石镶嵌，上面镌刻碑文，记载地震时间、灾害以及抢险救灾，建设新唐山等内容，由中国书协常务理事夏湘平书写。背面为磨光青花岗岩镶嵌，上镌刻英文碑文。