Один з найстаріших стаціонарних цирків на Україні.
Це триповерхова монументальна споруда з колонадою біля входу, до якого ведуть широкі напівкругла сходи. Покриття виконано у вигляді купола, що завершується башточкою і шпилем. Зовнішнє облицювання виконане в світлих тонах - стіни облицьовані керамічною плиткою, колони - инкерманским каменем, цоколі - рожевим гранітом. Для побудови купольного покриття застосована новаторська технологія. Оболонка купола є п'ять конусних поясів, кожен з яких зібраний з 32 однакових залізобетонних панелей. Сферична оболонка радіусом 31,17 м зі стрілою підйому 7,75 м спирається на кільце діаметром 42,3 м; на ній встановлено верхнє опорне кільце діаметром 13,6 м.
Будівля має загальний обсяг 77 850 м³. Є кілька фойє, кафе-буфети, додатковий манеж з балконом, технічні приміщення. Спочатку будівля цирку була розрахована на 1 986 глядачів.
У 1998 році Київський державний цирк отримав статус Національного цирку України. На його базі створюється більшість нових номерів, які потім гастролюють по всьому світу.
28 грудня 2015 року минуло 140 років з часу заснування в Києві стаціонарного цирку. До цього в місті існували тільки тимчасові дерев'яні або брезентові цирки, кожен з яких працював кілька місяців, після чого їх розбирали.