พระเมรุ สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ เป็นกุฎาคารเรือนยอดประธานมณฑลสร้างหันหน้าไปทางทิศตะวันตก เป็นพระเมรุทรงปราสาทจัตุรมุขย่อมุมไม้สิบสอง ยอดปักพระสิปตปฎลเศวตฉัตร จากฐานถึงยอดฉัตรสูง ๓๗.๘๕ เมตร กว้าง ๓๑.๘๐ เมตร ยาว ๓๙.๘๐ เมตร สร้างด้วยไม้
โครงสร้างภายในเป็นเหล็กประดับด้วยกระดาษทองย่นตกแต่งด้วยลวดลาย ฐานพระเมรุ จัดทำเป็น ๒ ระดับ มีบันไดทอดถึงตลอดทั้ง ๔ ทิศ ระดับแรกเรียกว่า ฐานชาลา ประดับด้วยรูปเทวดานั่งคุกเข่า พระหัตถ์ถือบังแทรกตรงกลางเป็นโคมไฟ ประดับตามพนักฐานชาลา ด้านในมีรูปเทวดาประทับยืนถือฉัตรเครื่องสูงรายรอบ ระดับที่สองหรือฐานบน เรียกว่า ฐานพระเมรุ เป็นฐานสิงห์ มีบันไดทางขึ้นจากฐานชาลาทั้ง ๔ ทิศ
โถงกลางใหญ่ตั้งพระ จิตกาธานขนาดใหญ่สำหรับประดิษฐานพระโกศ เพื่อถวายพระเพลิง ทางด้านทิศเหนือของพระจิตกาธานมีรางยื่นออกไปนอกมุขเป็นสะพานเกริน เพื่อใช้เป็นที่เคลื่อน พระโกศจากพระยานมาศสามลำคานขึ้นบนพระเมรุ
องค์พระเมรุทั้งด้านในและ ด้านนอก ประดับตกแต่งด้วยกระดาษทองย่นเกือบทั้งหมด ใช้สีทองเป็นหลักและประกอบด้วยสีอื่นๆ ที่เป็นสีอ่อนหวาน เหมาะกับพระอุปนิสัยและพระจริยวัตรที่นุ่มนวล สง่างามของพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์
ทั้งนี้ นาวาอากาศเอกอาวุธ เงินชูกกลิ่น อดีตอธิบดีกรมศิลปากรและประธานคณะกรรมการในการจัดก่อสร้างพระเมรุเป็นผู้ออกแบบ