交响乐演奏厅是星海音乐厅的主体，是目前国内最大的纯自然声演奏厅，其声学指标是根据国际上“顶级”音乐厅所具有的音质参数，并结合该厅的规模设计的；观众席呈山谷梯田型，设有堂座、厢座、楼座和廊座共1500座位，每一个座位，虽然与舞台有着不同角度，但收到的音频基本是均匀的，而且混响时间为1.8秒；厅堂跨度80米，大厅穹顶吊有40余只玻璃钢调音体。 　　在选材方面，为了使音乐厅的音响效果发挥到最佳水准，使用了从云南省按意大利技术生产的5cm厚木板，对地面、舞台和墙壁进行铺砌；观众座椅也特别从日本购进，这种座椅吸音面积小，起落无声，坐人与否均不影响声场效果。大厅的穹顶吊着40来块经过精密计算尺寸的调音板，使音乐更富于层次和悦耳动听。经检测，在演奏大厅，无论远近、每一个座位、不同的角度接收到的音场强度基本是均匀的，而且混响时间可以达到1.8秒。综合声学指标达到国际一流的专业交响音乐厅标准，国内外不少著名的指挥家和演奏家给予了很高的评价。