廣州市第二少年宮位于廣州新城市中軸線(xiàn)上珠江新城內，與規劃中緊鄰的廣州圖書(shū)館、廣州歌劇院、廣東省博物館共同組成文化廣場(chǎng)上的標志性建筑，是廣州新城市中軸上中央公共領(lǐng)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，整體建筑給人由內而外的通透和明亮感，立面和屋頂可以作為節日和活動(dòng)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(gè)形體，整座建筑像臥倒的字母“Ｋ”。該少年宮有外語(yǔ)、電腦教室，美術(shù)、書(shū)法課室，合唱、語(yǔ)言教室以及樂(lè )器、舞蹈排練室等大小多功能教室約90個(gè)；大型展覽廳，收藏館，樂(lè )器、合唱、舞蹈排練廳7個(gè)；國際交流中心會(huì )議室7個(gè)；還設置了一個(gè)功能先進(jìn)的演藝中心，約能容納700人。考慮到少年兒童的好動(dòng)天性，少年宮安排了足夠的室外活動(dòng)場(chǎng)所，布置了紅領(lǐng)巾廣場(chǎng)、文化生態(tài)廣場(chǎng)、家長(cháng)休息等候廣場(chǎng)，以及少年宮室外活動(dòng)基地生態(tài)廣場(chǎng)。再通過(guò)生態(tài)廣場(chǎng)與城市文化廣場(chǎng)相連，近萬(wàn)平方米的開(kāi)敞廣場(chǎng)空間是少年宮的中心。