楚王陵墓坐北朝南，墓口开凿于狮子山主峰南坡，南北总长117米，宽13.2米，深入山下达20余米，实用建积面积851平方米，开凿容积高达5100余立方米；规模庞大，气势恢弘，形制奇特，全国罕见。该陵墓为南北轴线对称式布局，结构复杂，整座陵墓由三层露天垂直墓道、天井、甬道、耳室、侧室、前堂和后室七部分构成。其中包括庖厨间、浴洗室、御府库、御武库、钱库、印库、厅堂、棺室、礼乐房以及楚王嫔妃陪葬室等大小墓室12间。而位于内墓道上方的那座长18.6米、宽13.2米、深约11米的硕大坚穴式天井，最具独特，它使此墓形成一座竖穴式与横穴式相结合的奇特岩洞墓葬，形制结构为全国所仅见，是徐州西汉楚王岩洞墓形成和演变的一座重要标尺。该墓开凿粗犷豪放，墓葬琢磨不精，并残留一些尚未最后完成的建造痕迹，它是徐州早期西汉楚王陵墓的典型代表。
天井
墓中计出土各类随葬器物二千余件（套），有金银器、青铜器、铁器、陶器、玉器、石器、漆器、骨器及丝麻纺织品等。其中精美玉器200余件套，品种丰富，包括楚王镶玉漆棺、金缕玉衣、兽头玉枕、玉璧、玉璜、玉龙佩、玉剑饰、玉礼兵器及成组的玉酒器等；各类楚王属官银、铜质印章200余方；各式“半两”钱币多达17.6万余枚；成捆的各式汉初实战青铜和铁质兵器数十种；以及数量众多的大型青铜和陶质实用器皿。这批楚王随葬品工艺精湛，倾城倾国，国宝文物枚不胜数，无不令人叹为观止，在国内外引起轰动，为世人所瞩目。此墓主宫室部分早年时亦曾遭盗掘，象征楚王身份之玉玺等证物大都遗失，根据墓葬形制和出土文物推测，楚王陵墓主人为西汉第三代楚王刘戊，他于汉文帝六（公元前174年）继位，景帝三年（公元前154年）春因参加“七国之乱”而兵败自杀，在位时间长达20年。
