Kỳ đài nằm ở chính giữa mặt trước kinh thành, được kiến trúc tương đối lớn, gồm hai phần: đài cờ và cột cờ. Đài xây bằng gạch, gồm 3 tầng như 3 hình tháp cụt xếp chồng lên nhau với tổng chiều cao là 17,5m. Đài được xây vào năm 1807. Trên mặt đài, trước đây có hai điểm canh và 4 pháo xưởng để bố trí 4 khẩu đại bác.
Chung quanh mỗi tầng đều có xây lan can, mặt nền của các tầng đài đều lát gạch Bát Tràng. Lối đi từ tầng dưới lên tầng trên cùng trổ ở mặt bắc. ở tầng trên cùng, xưa có hai điếm canh và pháo xưởng để bố trí các khẩu đại bác. Cột cờ nguyên xưa làm bằng gỗ, gồm 2 tầng, cao gần 30m. Năm Thiệu Trị 6 (1846), cột cờ được thay bằng một cây cột gỗ dài suốt hơn 32m. Đến năm Thành Thái 16 (1904), cột cờ này bị một cơn bão lớn thổi gãy, nên sau phải đổi làm bằng ống gang. Năm 1947, khi quân Pháp tái chiếm Huế, cột cờ lại bị pháo bắn gãy một lần nữa. Năm 1948, cột cờ bằng bê-tông cốt sắt với tổng chiều cao 37m hiện thấy mới được xây dựng.
Thời Nguyễn, trong tất cả các dịp lễ tiết, chầu mừng, tuần du cho đến việc cấp báo đều có hiệu cờ. Trên đỉnh cột cờ còn đặt một trạm quan sát gọi là Vọng Đẩu. Thỉnh thoảng, lính canh phải trèo lên Vọng Đẩu dùng kính Thiên lý quan sát ngoài bờ biển.
Cùng với những bước thăng trầm của Huế, Kỳ Đài là nơi chứng kiến nhiều sự kiện lịch sử quan trọng. Ngày 23/8/1945, lần đầu tiên lá cờ của nước Việt Nam Dân Chủ Cộng Hòa tung bay phất phới trên đỉnh Kỳ Đài, báo hiệu sự chấm dứt của chế độ quân chủ. Kỳ Đài không chỉ là vị trí trung tâm của Thành phố Huế mà còn là một biểu tượng của mảnh đất Cố đô.
