哈利法塔的设计独特，与世界各地其他著名的塔大不相同。作为设计竞赛的一部分，全球最受尊敬的建筑公司最初受邀提交他们的想法。最终，设计哈利法塔的荣誉授予了创建超高结构的全球领导者——Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM) 芝加哥办事处及其设计咨询合伙人Adrian Smith FAIA, RIBA。
建筑
设计理念和建筑风格：哈利法塔的基础采用三叶状设计，灵感源自当地的沙漠之花水鬼蕉花 。
塔的基本结构由三个支翼组成，并围绕中央六边形核心筒布局。
哈利法塔采用 Y 形平面布局，且三个支翼分别采用折弯设计。塔的形状和向上折弯设计使其结构非常稳固，最大限度展现了阿拉伯湾的景观。
这座建筑呈上螺旋状，支翼向后折弯，中央核心筒在顶部显现，演化为雕刻的塔尖。从空中俯瞰，哈利法塔让人联想起伊斯兰建筑中盛行的葱形圆顶。
风洞试验
由于风力强大，哈利法塔进行了 40 多次风洞试验，以检查风力对塔的影响。其中包括验证迪拜风气候的初步试验和各种大型结构分析模型。为了确保安全，甚至用于建造塔的起重机也进行了风洞试验
堆叠效应（烟囱效应）是影响超高建筑设计的一种现象，这是由于压力和温度随着高度的升高而改变产生的。对哈利法塔进行了特别研究，以确定哈利法塔设计中需要应对的变化幅度，从而确保其耐高温、抵抗风载荷和振动
平面图
Armani Hotel Dubai（阿玛尼迪拜酒店）位于广场楼层至 8 层，以及 38 层和 39 层，是时装大师 Giorgio Armani 在全世界设计和开发的第一家酒店。哈利法塔的 9 层至 16 层的室内设计非常独特，设有豪华的一居室和两居室 Armani Residence（阿玛尼公寓）
45 层至 108 层是超豪华的私人公寓。公寓设有单间、一居室、二居室、三居室和四居室套间。
商务套房位于塔的最高楼层，分布在 112 层至 154 层。除了 122 层为 At.mosphere 餐厅和 124 层为塔的公共观景台 At the Top, Burj Khalifa（哈利法塔城市之巅）外，这些商务套房共占据 37 层。
为了方便公寓业主，塔在 43、76 和 123 层划分为拥有 Sky Lobbies（天空大堂） 的专属区域，配备了最先进的健身设施。此外，43 层和 76 层的 Sky Lobbies（天空大堂）还额外设有极可意浴缸、游泳池和娱乐室，可用于举行聚会和日常活动。
室内装饰
Skidmore, Owings & Merrill LLP 与屡获殊荣的设计师 Nada Andric 合作，共同完成哈利法塔公共区域的室内装饰。所有内饰均经过精心挑选，彰显了居家、舒适和低调的奢华风格。
哈利法塔的内部装饰采用玻璃、不锈钢和抛光深色石材，搭配银凝灰石地板和威尼斯灰泥墙，将当地文化和传统的经典设计融为一体
艺术品
哈利法塔及周围的 Mohammed Bin Rashid Boulevard 大道采用来自中东和国际杰出艺术家的 1000 多件艺术品进行装饰。其中许多作品，例如 Juame Plensa 的雕塑 World Voices，是对全球和谐精神的致敬。
精心挑选和特别定制的艺术作品既表达了美丽的视觉效果，也是文化和社会联系的一种方式。这些艺术作品象征哈利法塔是国际协作的典范。
建造
2004 年 1 月开始挖掘工作。哈利法塔的地基采用大型钢筋混凝土垫层，由钢筋加固的混凝土桩支撑
哈利法塔的建造使用了 33 万立方米的混凝土（相当于 10 万头大象的重量）和 3.9 万吨钢筋
哈利法塔实现了铝和玻璃墙面的世界最高安装记录，达到了 512 米。哈利法塔使用的铝的总重量相当于五架 A380 飞机的总重量
2007 年 11 月，从地面使用 80 兆帕的压力浇筑最高的增强型混凝土核心墙。混凝土的浇筑创造了 601 米的世界记录，打破了之前台北 101 大楼的浇筑记录。