海昏侯墓園規模很大，呈梯形，墓墻周長868米，面積達4.6萬平方米。由兩座主墓、七座陪葬墓、一條外藏坑等組成，內有道路系統和排水設施。海昏侯劉賀主墓及其夫人主墓為異穴合葬，則夫妻分別在兩個緊靠的墓穴中埋葬。由於存在劉賀夫人墓封土叠壓劉賀墓封土的現象，因此推斷劉賀較夫人先逝。墓室的設計完全仿照漢代人民的居室結構，反映出漢代人事死如事生的觀念。

海昏侯墓園內以劉賀主墓為中心，上有高達7米的封土，下有坐北朝南的「甲」字形墓穴，墓穴總面積達4000平方米。椁室為方形木結構，由主椁室、迴廊形過道、迴廊形藏椁、甬道和車馬庫構成。主椁室東西長約6.9米、南北寬約6.7米、高約2.4米，面積約400平方米。主椁室分東室及西室，兩室之間有墻分隔，中間有一道門相通。西室是廳堂，東室是臥室，海昏侯的棺柩便放於東室的東北部。棺柩上面有帷帳的龍形挂鈎；棺柩下面安裝有4個木輪，高約0.26米的輁軸。使用內、外兩重棺，與主椁室、過道、迴廊形藏椁共同構成五重棺椁形式，符合周代以來「天子棺椁七重、諸侯五重、大夫三重、士再重」的棺椁制度。椁板上刻有工匠的姓氏、編號等文字和記號。墓道南部與槨室相連區域用竹編護壁。椁底板上鋪有一層竹蓆或草蓆。

外棺南北長約3.71米、東西寬約1.44米、高0.46-0.96米，但因棺柩已倒塌，據倒塌前頜板和後擋板的高度，推測棺柩原高約為1.36米。外棺蓋有漆畫痕跡，並放置三把玉具劍。內棺蓋上有彩繪漆畫，並有紡織品的痕跡。內、外棺之間的南部陪葬大量金器、玉器和漆器。

由於年代久遠，內棺已經破爛變形，而且長期浸在帶酸性的地下水中，裏面的遺骸已不可見，目前只發現有幾顆牙齒、幾塊窩狀的腿骨和食物殘留。考古人員憑陪葬品及遺骸的痕跡，推斷墓主人遺骸的位置。在內棺最南側有數個貼金漆盒，推測貼金漆盒的北側有頭朝南方，脚向北方的遺骸痕跡。其中，遺骸頭部位置有鑲玉璧的漆面罩，頭部及其以下依次有玉枕和數塊大小不一的玉璧；腰部有玉具劍和書刀各一把，亦有帶鈎和佩玉等。遺骸下有金絲縷琉璃席，席下等距放置了五枚一排十組以上的金餅。最令考古人員興奮的是，在內棺裏發現一枚高約1.5厘米，印面邊長2.1厘米，以上佳和田玉雕刻而成的玉印。這玉印以陰刻篆書刻有「劉賀」兩字。憑這玉印，令墓主人的身份得以確定，就是西漢海昏侯劉賀。

椁室與墓道之間有甬道。甬道為樂車庫，甬道東西兩邊為耳室，是車馬庫，均為偶車馬。椁室的西面設有娛樂用器庫、文書檔案庫、武器庫；西北面是衣笥庫；北面是錢庫、糧庫、樂器庫；東北面是酒具庫；東面是厨具庫（食官庫）。海昏侯劉賀墓的外藏椁為一條車馬陪葬坑，考古發現有5輛高等級的安車及20匹馬的骸骨在內，證明全是以真馬陪葬。這是中國長江以南地區發現的唯一一座帶有真車馬陪葬坑的墓葬。

在劉賀墓中，考古人員發現一萬多件陪葬品，其中在主椁室發現約一千多件，在車馬坑發現三千多件，在迴廊形藏椁中發現約六千多件，當中包括金器、青銅器、玉器、鐵器、漆木器、陶瓷器、紡織品、竹編、草編、簡牘等。