广州西塔由英国威尔森·艾尔建筑师事务所和奥雅纳工程顾问公司联合体设计，华南理工大学建筑设计研究院负责建筑施工图深化设计，由中国建筑工程总公司和广州市建筑集团有限公司联合体承建。在设计和施工上，采用了多项国内、国际领先技术，不但可以抵御八度地震、百年一遇的大风，其独特的建筑结构还能保证就算碰上"911"这样的恐怖袭击，也不会出现因连锁反应而导致建筑倒塌这样的灾难性后果

西塔外形像"通透水晶"，结构采用创新的菱形斜交网格筒体结构体系，钢管混凝土巨形斜交网格外筒，钢筋混凝土剪力墙内筒，钢-砼组合楼盖连接内外筒。这种独特创新的筒中筒结构体系，具有足够的抗侧刚度和优异的抗震性能，遭遇撞击和爆炸等突发事件，只会局部损坏，不致引起连锁反应而倒塌，结构整体安全度高。有关试验表明，西塔可抵御八度罕遇地震(广州抗震设防烈度为七度)，在百年一遇的大风作用下，位于塔楼内的人都不会有不舒服的感觉。这种结构体系是目前世界超高层建筑中唯一采用的结构体系.

大厦内具有完善的消防报警设施，包括先进的漏电火灾报警系统、光纤测温报警系统、智能应急疏散系统、智能应急广播系统。一旦出现意外，通过位于楼顶的直升机停机坪，人员可以快速疏散离开大厦。另外，贮存于楼顶的600立方米消防水，在供电中断、设备损坏的情况下，可采用重力流灭火.

广州西塔在建筑、电气、空调、节水等多方面做了创新和优化设计，如建筑节能上采用世界领先水平的"低反射、高透明"双层、双银LOW-E玻璃，传热系数低，比普通玻璃低隔热效率高，减少空调消耗;反射率只有20%，较普通镜面玻璃反射少40%，减少对周边建筑的反射污染;电气节能上广泛应用变频技术，智能化的设备全面监控检测设备运行状况，节省能源;垃圾回收和排水系统全部实施真空，无异味、无污染。此外，西塔还采用太阳能路灯、庭园灯，照明采用智能控制，部分扶梯也是变频控制.

西塔全面的智能系统领先国内超高层建筑，一卡通系统则让使用者用一张卡就可以进出门、停车、打考勤、就餐、消费、用水电气、乘电梯等.