Das Dach der Elbphilharmonie mit einer Gesamtfläche von 6000 Quadratmetern setzt sich aus acht konkaven Teilflächen zusammen, die größte von ihnen hat eine Fläche von 1700 Quadratmetern, die kleinste ist 400 Quadratmeter groß.

Außerdem gibt es auf der Fläche zwei große Einschnitte, die dafür sorgen, dass sowohl im Hotel- als auch im Wohnungsbereich eine ausreichende Belichtung erfolgt. Die Fläche für den Lichtschacht des Hotels beträgt 240 Quadratmeter, die für die Wohnungen 100 Quadratmeter. Als dritten Einschnitt gibt es eine Terrasse, die mit einem öffentlichen Zugang an Foyer und Konzertbereich angebunden ist.

Das Dach setzt sich aus mehreren Schichten zusammen. Auf der Stahlkonstruktion liegen Trapezbleche, darauf ist die Wärmedämmung angebracht. Darüber wurde als wasserführende Ebene eine Abdichtungsfolie verklebt, auf der wiederum die Unterkonstruktion für rund 6000 Pailletten angebracht wurde.

Darunter liegt das gewaltige Saaldach des Großen Konzertsaals mit einer Gesamtlast von knapp 8000 Tonnen. Es setzt sich zusammen aus einem Stahlbau-Fachwerk (700 Tonnen), oberer und innerer Schale (je 1100 t), Techniketagen (800 t), Weißer Haut plus Reflektor (1000 t) sowie weiteren Ausbaulasten (Brandwände des Wohnbereichs).