湛江体育中心位于人民大道北的虎坑岭上，是一座设计新颖、结构宏伟的现代化多功能大型体育设施。体育场馆采用大跨度、大弧型的结构方式，从开阔的地面上勾勒出建筑物壮观的轮廓。体育中心大门造型由大跨度拱桥和“1”字型塔组成，象征架起五洲四海的友谊桥梁和为祖国争第一的拼搏精神，寓意深刻。
体育中心由体育馆、体育场、训练馆等建筑构成。体育馆位于体育中心北面，为四柱六边形混凝土框架结构，屋顶为网架钢结构，大型的馆内赛场装有中央空调和自然通风设备，配有音响、比赛灯光、舞蹈灯光，地面铺设优质木地板，还备有活动舞台，可以进行各种体育比赛，还可举办文艺演出和大型会议。馆内设有彩色玻璃钢座椅，按片分为6种不同颜色，便于观众认座入座。体育场位于体育中心的南面，呈马鞍型钢筋混凝土框架结构，主席台顶蓬为网架钢结构。场内有铺草皮的大型足球场，标准田径场有8条跑道。配备大型显示屏幕和电子计时计分牌。场四角有4条高41米的灯柱，每组装有63盏灯，总照明度为1100勒克斯，达到了比赛和电视转播的亮度。体育场可容纳数万观众。在体育馆与体育场之间，建有彩色灯光喷水池和花坛。各种花卉和植物把体育中心装扮得壮观而美丽。
体育中心举办过各种大型运动会、比赛和文艺演出。如广东省第八届运动会闭幕式、全国第九届运动会男子手球比赛、广东省大学生运动会等。2004年雅典奥运会前夕，国家乒乓球队应邀来此进行热身赛。该中心还成功举办了“张学友演唱会”、“左麟右李”等大型文艺演出。体育中心已成为集体育、娱乐、旅游、休闲多功能于一体的场所。
