红旗渠已成为“引、蓄、提、灌、排、电、景”配套的大型体系，建筑构造主要有河坝、隧洞、渡槽、渡桥等。红旗渠内有各种建筑物座，其中凿通隧洞211个、总长53.7公里，架渡槽151个、总长12.5公里，还建了不少水电站和提水站 。
红旗渠源及渠首拦河坝位于晋省平顺县侯壁水电站下约600米处，由拦河溢流坝、引水隧洞、引水渠、进水闸、泄洪冲沙闸联合组成渠道引水枢纽，为无调节河道自流引水。溢流坝横跨河床长95米，最大坝高3.5米，底宽13.46米，顶宽2米，为安全嵌入基岩下0.3米～0.4米，水泥浆砌石英岩石重力坝结构，砌石1804立方米，用工1.28万个，投资2.5万元，由任村公社修建。渠源引水隧洞上口位于溢流坝以上18米处的浊漳河右岸，长105米，洞后经55米的明渠至进水闸。进水闸共3孔，单孔宽2米，设计流量25立方米\/秒。冲沙闸在进水闸上游左侧共2孔，单孔宽2米，该闸底低于进水闸底1米，闸上游作成约1\/20的陡坡导沙廊道，同时在进水闸前设立与渠道水流方向呈30°夹角的直墙导沙槛，防沙入渠，退水冲沙流入浊漳河。当河水小于25立方米\/秒时，可将河水全部引入总干渠。发洪水时除渠引水外，其余分别由溢流坝和冲沙闸泄入坝下游 。
空心坝位于总干渠任村白家庄村西露水河支流段——浊河上。该工程是工程技术人员深入现场设计，正确解决渠水与河水交叉的典范。共完成挖方5624立方米，砌石方立方米，投工13万个，，由姚村、东姚公社修建。该坝长166米，底宽20.3米，顶宽7米，高6米，坝基埋深1米～2米。其坝体呈弓形，以增强对上游河水抗压能力；坝腹设双孔涵洞，单孔宽3米，高4.5米，洞底纵坡1\/1818，总过水能力23立方米\/秒；坝下设消力池，再下为干砌大块片石护滩；坝南北两头各设有高4.4米的导水墙，使洪水聚向河中导入坝外，行洪能力可通过百年一遇洪水1500立方米\/秒。1975年8月通过860立方米\/秒的洪峰，大坝安然无恙 。
青年洞隧洞位于红旗渠总干渠任村卢家拐村西，是总干渠最长的隧洞，从太行山腰穿而过。原洞长616米，在券砌洞脸后，洞长度为623米，高5米，宽6.2米，纵坡为1\/1500，设计流水量23立方米\/秒，挖砌石方立方米，投工13万个。
曙光洞为红旗渠第三干渠穿过卢寨岭的隧洞，共挖凿山石3.08万立方米，砌料石0.9万立方米，投工25万多个。其起于下燕科村南到东卢寨村东止，全长3898米，宽2米，高2米，纵坡1\/1000，设计流量3.1立方米\/秒，是通往东岗乡和河顺镇北部的咽喉，也是红旗渠最长的隧洞。为便利施工，挖凿有34个竖井，其中20米以上的竖井有23个，最深的18号竖井，深61.7米。利用竖井建提灌站5个，发展灌溉面积4500余亩，其中18号竖井建有曙光扬水站，提程62米，浇地2000余亩 。
曙光渡槽位于东岗村东部4公里的丁冶岭上，是三干渠第三支渠的重要建筑物，也是红旗渠灌区配套建设中群众自己设计、自己施工、自力更生修建的较大建筑物。共完成挖土石0.69万立方米，砌石1.7万立方米，投工36万个，投，最高16米，底宽5.4米，顶宽3.5米，共20孔，中3孔，跨径10米，其余孔跨为8.5米，属于石拱结构。其过水断面底宽1.1米，高1米，设计流量1立方米\/秒 。
南谷洞渡槽位于南谷洞水库下游700米处，横跨露水河，共挖石方5264立方米，砌石9318立方米，用工5.6万个。其长130米，宽11.42米，高11.4米，另加基础2米～3米，单跨9米，石砌拱形结构，拱券厚0.5米，共10孔，故又称“十孔渡槽”。该渡槽挡水墙高4.3米，底宽6.2米，槽底纵坡1\/3600，设计过水流量23立方米\/秒，桥下排泄露水河272平方公里流域面积的洪水。为提高抗洪能力，1977年对主河道各桥墩分水尖进行了加固处理，安全地通过了南谷洞水库修建以来的最大泄洪量1650立方米\/秒 。
夺丰渡槽位于河顺镇东皇墓村东北，总长413米，宽4米，最高14米，单孔跨5米，共50孔，中间越一小丘，分为上下两段，上段17孔，长172米；下段33孔，长241米。渡槽过水断面高1.8米，宽1.7米，纵坡1\/900，设计流量2.7立方米\/秒。共完成挖土石方0.5万立方米，砌券石1.02万立方米，投工21.5万个，整个工程都用“寸三道”（一市寸宽锻三道纹）“五面净”的大青石砌筑而成。
桃园渡桥位于红旗渠第一干渠桃园村附近，横跨桃园河，故称为此。其长100米，宽6米，最高处24米，共7孔，每孔跨8米，拱券厚0.5米，渡槽两侧槽墙高2.7米，底宽2米，顶宽1米。该渡桥纵坡为1\/1700，设计流量6.8立方米\/秒，槽顶部为现浇钢筋混凝土桥板，路面宽4.6米，渡槽上连涵洞长100米，下接涵洞长170米，槽下排洪水，槽中通渠水，槽上钢筋混凝土盖板通汽车，合理地解决了渠水与洪水交叉和通水通车的矛盾，充分发挥了通水、通车的双重效益。共挖土石方5400立方米，砌石5600立方米，投工6万个。
红英汇流位于合涧镇西，是红旗渠第一干渠与英雄渠汇合的地方，一干渠竣工通水，红英汇流至油村改称“红英干渠”，灌溉合洞、原康、东姚等7个乡镇16万亩耕地。红英汇流南边是红英汇流一号电站，水头38米，装机2台，共2500千瓦。红英汇流右上边是使用英雄渠水发电的红英汇流二号电站，水头18米 。
总干渠分水闸是长102米、高10米的防洪矩形明渠，再上是长346米的分水岭双孔隧洞，单孔宽4米，高4.5米。1973年建成的红旗渠纪念亭横跨在隧洞与分水闸之间的明渠上，为古今结合式建筑，三开间四周14柱，琉璃绿瓦挑檐，古色生辉。“红旗渠纪念亭”匾牌，为佛教协会主席、现代书法家赵朴初手迹 。
一、二干渠分水闸设于总干渠终点，长6.5米，高12米，宽13.5米。其闸底高程454.44米，低于渠首进水闸底10.31米；闸房内安装启闭力15吨的启闭机3台，闸房上悬空高擎郭沫若手书“红旗渠”三个大字。分水闸一干为双孔，二干为单孔，孔宽均为2.5米。其中，一干渠沿林虑山东侧向南至红英汇流，长39.7公里，设计流量14立方米\/秒，灌溉面积35.2万亩；二干渠沿林县盆地东北边山腰蜿蜒东去，到马占村东止，长47.6公里，设计流量7.7立方米\/秒，灌溉面积11.62万亩；三干渠分水闸位于一、二干渠分水闸上游560米处的总干渠左侧，由此向东北穿过3898米的曙光洞到东卢寨村东止，长10.9公里，设计流量3.3立方米\/秒，灌溉面积4.6万亩。
东岗公社曙光扬水站，位于红旗渠三干渠曙光洞62米深的18号竖井上。工程开挖土石2.9万立方米，砌石6200立方米，夯土3500立方米，投工11.44万个，投资8万元。安装深井泵2台，共60千瓦，扬程70米，管道直径191毫米，单机提水量140立方米／小时，泵房旁修一小水库，库容量4.3万立方米，库底南北各有3个放水闸。东岗公社曙光扬水站于丰水季节抽水入库，供早季灌溉。该站除解决东、中、西卢寨、燕科等4个大队人畜吃水外，还可灌溉耕地2000亩。
红旗渠风景区由分水苑、青年洞、络丝潭三个景区组成 。分水苑景区位于红旗渠游客中心西北部 ，由分水苑牌楼、千军万马战太行浮雕、红旗渠纪念馆等建筑物及文物组成 。青年洞景区位于分水苑景区的西北部，内有虎口崖、凌云亭、一线天等多个景点 。络丝潭景区位于青年洞景区的西部 ，主要景点有小三峡、神龟洞和铁索桥等 。
红旗渠分水苑景区距市区19公里为一处园林式景区，是红旗渠总干渠分为一、二、三条干渠的地方，也是红旗渠纪念馆所在地。红旗渠总干渠通水后，在这里分为三条干渠，故也被称为“分水岭”。分水苑景区内有分水苑牌楼、千军万马战太行浮雕、红旗渠枢纽工程分水闸、红旗渠纪念碑、红旗渠纪念馆等建筑物及文物 。
分水苑牌楼是进入分水苑风景区的大门，为仿古式山门牌坊，其正门高8.5米，两侧门高6.5米，总宽度10米，建筑采用钢筋混凝土结构，雕梁画栋、古朴典雅。正门牌楼上嵌有“分水苑”三字 。
红旗渠主要工程壁画共六幅，依次描绘了“红旗渠源”、“青年洞”、“空心坝”、“南谷洞水库”、“桃园渡槽”、“红英汇流”工程。
千军万马战太行浮雕位于牌楼院墙上，长22.1米，高3.5米，雕塑大小人物近80个。其以丰富的内涵展现了林县（今林州市）人民在极其困难的条件下，组织千军万马上太行、修建红旗渠的场面。
红旗渠技改工程军民共建纪念碑初立于红旗渠渠源，后复制一通立于分水苑，正四方体，高3.8米，面宽0.8米，其正面是原国务委员陈俊生题写的碑名；第二面题词：“军民情谊深，红旗渠流长”；第三面题词“军民情溢红旗渠”；第四面是碑文。
红旗渠纪念碑为纪念红旗渠通水25周年而建，碑体通高2.2米，共六面，每面宽0.74米，碑帽为仿古式屋檐护顶，第一面雕刻着“红旗渠纪念碑”六个大字；第
二面为红旗渠简介，记述了红旗渠修建全过程；第三面为红旗渠示意图；第四面雕刻着“水利是农业的命脉”，；第五面为主要建筑物简介；第六面是碑文，刻有“红旗渠精神永放光芒”的论述；正面碑座上为“碑记”。
红旗渠纪念馆为仿古式建筑，三开间，四周立柱相托，绿色琉璃瓦封顶。红旗渠纪念馆匾额由原全国政协副主席赵朴初题。扩建后它是一座集收藏、展示红旗渠历史，研究、传承红旗渠精神的一座展馆，形态设计为舞动的红色水渠，是红旗渠精神的升华，红旗渠形态的延伸。纪念馆建筑面积6300平方米，布展面积4000平方米，展线515米长，展馆分为五个部分：“千年旱魔 世代抗争”、“红旗引领 创造奇迹”、“英雄人民 太行丰碑”、“山河巨变 实现梦想”、“继往开来 精神永恒”，采用了空间环境、雕塑、绘画、多媒体等艺术手段。