Toàn bộ lăng mộ Hoàng Cao Khải được xây bằng đá theo kiểu chữ “Đinh”, dài 8m, cao 6m. Bên trong có hai ngôi mộ lớn bằng đá cẩm thạch trắng chạm trổ tinh vi, có những dòng chữ Hán với nét khắc sắc sảo.
Khu lăng mộ Hoàng Cao Khải nằm trong ngõ 252 đường Tây Sơn (Hà Nội), được xây dựng từ năm 1893, gồm 14 công trình kiến trúc lăng mộ, đình chùa... trên tổng diện tích 17 ha ở phía Tây gò Đống Đa. Nay thành trụ sở tuần tra Cụm dân cư số 9 của Công an phường Trung Liệt (Đống Đa).
Toàn bộ lăng được xây bằng đá theo kiểu chữ “Đinh”, dài 8m, cao 6m. Công trình kiến trúc này được đánh giá là đạt đến trình độ kỹ thuật cao tay trong nghệ thuật điêu khắc đá của người Việt.
Các cột, trụ, xà, bẩy, cửa võng, diềm, tường, nền đều bằng đá và được chạm trổ trau chuốt.
Nghệ thuật điêu khắc rồng hết sức tinh xảo. Theo nhiều nhà nghiên cứu, khu lăng mộ này có kiến trúc độc đáo, hiếm gặp ở Việt Nam.
Phía trước có hai dãy tượng gồm 8 chiến binh cao 1,3m, gần bằng người thật, đầu đội mũ nhỏ có tua đứng gác. Nhưng hiện chỉ còn lại 3 bức tượng và cả 3 đều mất phần chân do bị tôn nền xi măng trùm lên.
Phía sau lăng bị bịt kít bởi các nhà dân.
Phía trước lăng có một hồ bán nguyệt rộng vài trăm mét vuông, vòng cung hướng ra ngoài, có bờ gạch bao quanh hồ, xây gạch đinh xuống đến tận đáy nhưng hiện nay nước đã bị đủ loại chất thải làm cho ô nhiễm và chỉ có một lối nhỏ đi quanh hồ.
Bên trong hiện vẫn còn ban thờ và di ảnh của ông Hoàng Cao Khải và người vợ Phạm Thị Tố, ở giữa là bàn làm việc của tổ tuần tra.
Hai phần mộ bên trong khu lăng được che chắn bởi hai tấm bảng thông báo của công an phường. Những người dân ở đây cho biết, ngày mùng 1 và rằm người dân thường đến thắp hương, ngày thường hầu như đóng cửa.
Phần mộ bằng đá được đặt phía bên trong lăng mộ. Dưới nền phần mộ là một lớp đá rất cứng và dày.
Đối diện với mộ ông Hoàng Cao Khải là mộ vợ ông - bà Phạm Thị Tố.
Hai ngôi mộ kích cỡ giống nhau được làm bằng đá cẩm thạch trắng cực đẹp, chạm trổ tinh vi, có khắc những dòng chữ Hán sắc sảo.
Họa tiết chủ yếu được chạm khắc trên đá là hoa sen, lá thông, đầu rồng. Trải qua gần 100 năm, hai ngôi mộ bi vỡ, sứt mẻ một số chỗ nhưng vẫn giữ được nét tinh xảo hiếm có.
Nằm cách không xa lăng mộ Hoàng Cao Khải là lăng mộ Hoàng Trọng Phu (con trai cả Hoàng Cao Khải) . Lăng mộ của Hoàng Trọng Phu còn bề thế hơn lăng mộ của cha mình.
Hiện một phần lăng mộ là nơi để đồ đạc của người dân.
Bà Hồ Thị Mai Hoa (sống đối diện với lăng mộ) cho biết, trước kia có 4 hộ dân vào sinh sống một thời gian dài. Cách đây 3 năm họ đã chuyển đi hết.
Bên trong lăng mộ của ông Hoàng Trọng Phu có 2 phần mộ đá, hình cái quách khổng lồ. Gian giữa là nơi thờ tự, bên trái là nơi đặt mộ phần và quan tài của ông Phu, còn bên phải là nơi chôn cất vợ ông.
Hồng Phú