Tháp Cánh Tiên có bề mặt vuông, nhiều tầng xây bằng gạch, cao gần 20m, trông xa giống như đôi cánh của nàng tiên đang bay lên trời.
Đây là một trong những ngôi tháp điển hình cho phong cách kiến trúc Bình Định. Kết cấu gồm tiền sảnh và điện thờ (tiền sảnh bị đổ sụp). Phía ngoài thân tháp, các mặt tường được trang trí những cột ốp và các khung dọc nhô ra. Khác với các tháp chàm khác, tháp Cánh Tiên được xây dựng một phần bằng sa thạch ở nửa phía ngoài các cột ốp tường và các góc diềm mái. Tại bốn góc ở mỗi tầng của tháp có các chi tiết bằng đá hình đuôi phượng nhô ra.