章怀太子墓由墓道、过洞、天井、甬道、前室和后室组成，全长71米。墓道由献身中北成28。的斜坡，墓道水平长20米，宽2.5米～3.3米。墓道东西两壁各有4组壁画，东壁为出行图、客使图、仪仗图和青龙图；西壁与之对称的是马球图、客使图、仪仗图和白虎图。
章怀太子墓过洞4个，呈拱券形，长2.5米～3.4米，宽2.2米～2.4米，高2.8米～3米。过洞壁画共有10组，第4过洞的东西两旁，为一长廊建筑，中隔朱柱，东壁南面坐一人，戴幞头，圆脸，章怀太子墓面向北，身着翻领长袍，束带，右手握拳置于腿上，左手拇指与食指、中指相抵。北面一人面向南，服装同前，有胡须。右手伸开，置于腿上，右手稍举，手指微伸，似与南面坐者谈话。西壁两人亦坐式，一圆领，一翻领长袍，两手拢于袖中，置胸前。
天井4个。第1天井在前甬道上，未发掘。其余3个，东西长各3米，南北宽1.8米～2米，深9米～12米。小龛6个。分布在第2至第4天井间的东西两壁，放置三彩镇墓兽、三彩立俑、骑马俑、仪仗俑、陶立俑、陶马、彩绘陶器、绿釉花盆等。
甬道分前、后甬道。前甬道在天井北，长14米，宽1.7米，高2.1米，有木门一道，已朽坏。由前墓室至后墓室有9米长的甬道，高、宽与前甬道同。甬道南端有石门一道，右扇已被盗者打坏。前甬道东壁绘有壁画，为男侍一，侍女三。西壁四侍女。后甬道为锄花侍女图。后甬道口置雍王墓志铭。前墓室略呈正方形，长、宽各4.5米。高6米，穹隆顶，绘有银河及日、月、星、辰。共有8组壁画，其主要有《观鸟捕蝉图》、北壁西侧《侍女图》、东壁南侧《仕女图》等。后墓室与前墓室同。长、宽各5米，高6.5米，顶部日、月与部分星辰贴金。西壁的月亮与大部分星辰的贴金被盗墓人刮去，东壁太阳怀星辰贴金仍保留。
章怀太子墓前、后室日、月中分别绘有“金乌”、“玉兔捣药”、“桂树”和“蟾蜍”。前室日、月位置偏东南和西南，后室日在东部正中，月在西部偏西北角。甬道和墓室全系砖砌，方砖漫地。
后室有庑殿式石椁一座，长4米，宽3米，高2米，由33块大石板组成。顶盖5块石板的最南一块已被盗者撬开，石椁东南角倚柱亦随之向南壁倾斜。
石椁内淤土深1.5米，未发现随葬品，木棺早已朽坏。在石棺内壁东北角发现两根腿骨和头骨碎片，已经扰乱，葬式不明。
章怀太子墓盗洞在第3天井东南角，长0.7米，宽0.6米，盗墓者砸坏后甬道石门及门框，将后室棺椁内随葬品劫掠一空，6个小龛内器物全部被砸碎，且位置互易。
章怀太子墓位于乾陵东南约3公里处。 章怀太子名贤，是唐高宗李治和武则天的次子，在高宗的子女中是较有才的一个。 其墓的结构与永泰公主墓基本相似，只是小些。墓中壁画五十多幅，保存基本完好。其中“打马球图”、“狩猎出行图”、“迎宾图”、“观鸟捕蝉图”等都很精彩。显示了唐代高超的绘画水平。 墓内还出土大量陶器等文物。制作精美，造型生动，实为唐代线刻画之精品。