Vị trí dự kiến đầu tư xây dựng nằm trong quy hoạch Khu đô thị mới Tây Hồ Tây, trên diện tích khoảng 22,263ha.
Nhà hát Thăng Long được xây dựng quy mô, bao gồm 1 khối biểu diễn hoà nhạc cổ điển từ 1.200 - 1.500 chỗ, 1 khối biểu diễn đa chức năng 1.800 chỗ. Ngoài ra có không gian tổ chức biểu diễn ngoài trời.
Từ các phương án của 2 tư vấn Renzo Piano (Italy) và Norman Foster (England), Ban Giám khảo đã phân tích và bỏ phiếu, để đưa ra lựa chọn cuối cùng là phương án do tư vấn Renzo Piano đưa ra