体育馆的屋盖为钢桁架结构，投影面积为5120㎡，跨度为64m，檐口高度为21.9m，屋盖结构的最高点为33.3m。分布在整体工程的6-16轴/E-N轴。整体屋盖结构主要由钢网架、钢管桁架、钢拉索构成。所用钢材的材质主要为Q345B钢，钢拉索采用1670级钢丝。屋盖结构由下刚性环、中央刚性环、中央球壳、辐射桁架、水平与竖向支撑体系、檐口支撑体系、拉索支撑体系等七部分组成。屋盖结构中部为中央刚性环，是由钢管组成的环状钢桁架。在中央刚性环的内侧为中央球壳结构，是由钢管组成的网壳结构。在中央刚性环的外侧为辐射桁架和拉索支撑体系，其中辐射桁架是由钢管构成，一侧与中央刚性环的中弦连接，另一侧砼柱子上的支座相连；钢拉索支撑体系一侧与中央刚性环的下刚性环相连，另一侧与辐射桁架相连。在辐射桁架与辐射桁架之间有水平支撑和竖向支撑，其中水平支撑是由钢管构成的杆件分别连接在辐射桁架之间；竖向支撑是由钢管构成的环状桁架分别连接在辐射桁架之间。在整体屋盖的四周有四榀由钢管组合成的边桁架，边桁架与辐射桁架相连。