上海中心大厦塔楼采用了“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”抗侧力结构体系。该结构体系由以下几部分组成：
（1）巨型框架结构由8根巨型柱、4根角柱以及8道位于设备层的两层高箱形空间环带桁架组成，巨型柱和角柱均采用型钢混凝土柱。
（2）核心筒为钢筋混凝土结构，截面平面形式根据建筑功能布置由低区的方形逐渐过渡到高区的十字形，在地下室以及1~2区核心筒翼墙和腹墙中设置钢板，形成了钢板组合剪力墙结构。
（3）沿塔楼竖向共布置6道伸臂桁架，分别位于2，4~8区的加强层。伸臂桁架在加强层处贯穿核心筒的腹墙，并与两侧的巨型柱连接起来，增加了巨型框架在总体抗倾覆力矩中所占的比例。
上海中心大厦的玻璃幕墙并不是完全相同的。该建筑采用双层玻璃幕墙设计，外层玻璃幕墙采用Low-E玻璃，具有良好的隔热保温性能，可以有效降低建筑能耗；内层玻璃幕墙采用钢化玻璃，具有较强的抗冲击性和抗风性，可以确保建筑的安全。此外，上海中心大厦的玻璃幕墙还采用了不同的颜色和图案设计，使建筑外观更加美观和具有特色。
上海中心大厦结冰是由气象条件造成的。当空气温度低于水凝结点，且湿度较高时，水汽容易凝结成冰晶，附着在建筑物表面形成冰霜或冰柱。