Khu di tích Đền Trần Nam Định bao gồm ba công trình kiến trúc chính: Đền Thiên Trường, Đền Cố Trạch và Đền Trùng Hoa. Mỗi ngôi đền đều mang một nét đặc trưng riêng, tạo nên một tổng thể hài hòa, trang nghiêm.

• Đền Thiên Trường (Đền Thượng): Nằm ở vị trí trung tâm của khu di tích, được xây dựng trên nền Thái Miếu và cung Trùng Quang của nhà Trần. Kiến trúc đền gồm có tiền đường, trung đường, chính tẩm, thiêu hương, hai dãy tả hữu vu, hai dãy tả hữu ống muống, hai dãy giải vũ Đông Tây, tổng cộng có 9 tòa, 31 gian. Khung đền được dựng bằng gỗ lim, mái lợp ngói, nền lát gạch.
• Đền Cố Trạch (Đền Hạ): Nằm ở mặt Đông của khu di tích, thờ Quốc công Tiết chế Hưng Đạo Đại Vương Trần Quốc Tuấn và các tướng lĩnh thân tín. Kiến trúc đền gồm tiền đường, trung đường, chính tẩm, thiêu hương, các gian tả hữu vu thờ các quan văn, quan võ triều Trần.
• Đền Trùng Hoa: Nằm ở mặt phía Tây của khu di tích, được xây dựng mới từ năm 2000, trên nền cung Trùng Hoa xưa. Trong đền có 14 pho tượng đồng của 14 hoàng đế nhà Trần đặt tại tòa trung đường và tòa chính tẩm.