巴伦西亚歌剧院既是巴伦西亚的主要表演艺术设施，又是一个充满活力的城市地标，有助于巩固和其建设区域并创造活力。该方案主要包括：礼堂，配置1706个座位，用于歌剧制作、音乐会和芭蕾；室内乐厅，可容纳380人，供合唱、戏剧和其他活动(讲座、会议等)使用；另一个礼堂，可容纳多达1520人，配备先进的电影和视频放映系统，可使用特殊的视频屏幕观看表演。毗邻主楼的是一个可容纳400个座位的实验剧场和舞蹈礼堂，并设有画廊空间，供美术和装饰艺术展览使用。

巴伦西亚歌剧院被认为是艺术与科学城市综合体中的终极元素，由Santiago Calatrava设计，占地348030平方米（86英亩），位于原图里亚河河床上。建筑群位于老城和Nazaret沿海地区之间，由Generalitat Valenciana设计，目的是给巴伦西亚的分散、欠发达地区带来新焦点，并将中心城与海洋连接。歌剧院是三座建筑物之一，形成了完整的线性发展：从西边歌剧院，到天文馆/IMAX剧院(半球剧院)，再到东边的PRíncipe Felipe科学博物馆。另一个被称为L‘Umbracle结构，是一个长廊和停车场，成为一个开放的拱廊，作为改造的现代冬季花园。广阔的花园与水面连接这些建筑物。

依据公民对歌剧院的重要性，Calatrava给这座建筑赋予了标志性雕塑的特征。在形式上，这座建筑看似一堆随意的体块，而当围护结构在两个对称的、经切割的混凝土壳中，它们变得统一。这些形体在横向上由钢套扣住，沿轴线从入口处汇合到曲线包络的轮廓顶端。造型效果显示出歌剧院的特征，大大增强了它在景观中的象征性和动态效果，同时为下面的露台和设施提供了保护。

建筑物的不同体块堆叠在水平的长廊的平台之间，在建筑旁侧由悬臂支撑。中心核是空调控温的主礼堂，设置在嵌于多个体块内符合声学的壳体内。中心还有主礼堂的布景和升降结构，舞台面积为480平方米（5166平方英尺）。对于开放的表演区域，整体的屋顶和限定墙具有声学功能，而室内音乐厅上方则提供一个玻璃覆盖的私密彩排区。

建筑周围的外壳通过组织不同的礼堂、花园露台、自助餐厅和餐厅得到内外流通，由长廊、阳台、楼梯和外部电梯连接，展现城市和花园的美丽景色。由于只有在进入礼堂时才需要门票，因此公众可以在整个大楼内自由活动，使歌剧院成为开放热情的聚会场所，人们离音乐更近。

Calatrava还为建筑内的主要空间设计了固定的艺术设施，包括两幅大型壁画和两座大型陶瓷浮雕。