天外天劇場的主樑是採用角鋼與鋼帶鈑組合，再灌鋼骨混擬土SC組合，所有柱牆樓板則是RC鋼筋混擬土構造，內外兩圈圓形RC牆，是很特殊的配置。中央屋頂的結構系統，是用八組（十六個半組）、跨距達 18.6m 的普拉特椼架（PRATT TRUSS）在中間交會成十六等分，夾角22.5度的放射狀圓形結構，中央環內圈鋼管外上部有一壓力環，下部有一拉力環，此種工法的結構系統相當特殊，非常少見。屋頂的坡度只有3度，屋瓦類似馬薩式屋頂金屬板，屋面形式推測為接近平屋頂的錐型屋頂。這屋頂，跨度達 18.6m，特別大，可能是當時全台灣採用 PRATT TRUSS跨度最大的鋼構桁架屋頂。