廣州市第二少年宮位于廣州新城市中軸線上珠江新城內(nèi)，與規(guī)劃中緊鄰的廣州圖書館、廣州歌劇院、廣東省博物館共同組成文化廣場上的標志性建筑，是廣州新城市中軸上中央公共領域的重要組成部分。廣州市第二少年宮總建筑面積45917平方米，總投資約3.5億元。

廣州市第二少年宮采用國際知名設計集團的“探索寶殿”設計方案，整體建筑給人由內(nèi)而外的通透和明亮感，立面和屋頂可以作為節(jié)日和活動主題投影圖的屏幕。外部形象由南至北由弧形6層和方形7層組合而成，中間有橢圓形的玻璃塔貫穿7層插入其中，連接南北兩個形體，整座建筑像臥倒的字母“Ｋ”。

該少年宮有外語、電腦教室，美術、書法課室，合唱、語言教室以及樂器、舞蹈排練室等大小多功能教室約90個；大型展覽廳，收藏館，樂器、合唱、舞蹈排練廳7個；國際交流中心會議室7個；還設置了一個功能先進的演藝中心，約能容納700人。

考慮到少年兒童的好動天性，少年宮安排了足夠的室外活動場所，布置了紅領巾廣場、文化生態(tài)廣場、家長休息等候廣場，以及少年宮室外活動基地生態(tài)廣場。再通過生態(tài)廣場與城市文化廣場相連，近萬平方米的開敞廣場空間是少年宮的中心。