上海中心大厦的结构体系采用的是超限高层建筑常见的 “钢筋混凝土框架-核心筒结构”它是目前高层建筑结构中较为常见的一种设计方案。
1、核心筒结构：核心筒占据了整座建筑的中央部分，它用来承担上下楼层的重量和整座建筑的侧向力，同时也是连接建筑各个部分的垂直通道。该核心筒由高强度钢筋混凝土构成，采用了比较先进的 “纤维增强”技术，具有良好的抗震和抗风能力等优良性能。
2、外围框架结构：外围框架位于核心筒四周，它包围整个建筑，为建筑提供了稳定的支撑和抗侧力的能力。该外围框架采用了钢结构，以减轻建筑重量并增强其承载力，其柱、梁和框架等构件结构均有精细的设计，以承受建筑所受的各种荷载。
3、小梁板结构：楼板采用的是钢筋混凝土拼接预制小梁与钢筋混凝土楼板组成的结构体系，这种构造对于搭建而成的建筑更具有灵活性，便于施工和维护。
4、系统剪力墙：在核心筒和外围框架之外，加装了8道水平型、4道立式型钢制截面的钢结构系统剪力墙，增强了建筑的整体刚度和稳定性。
这些构造要素的设计和布局，使得上海中心大厦的结构体系具有卓越的承载力、抗风性、抗震性等良好性能，同时也在建筑的整体美观性和环保节能性等方面也得到了良好的综合考量和优化。
上海中心大厦的结构体系的优点
1、高度稳定性：通过核心筒和外围框架的双重承重，使得建筑具有更高的稳定性，可以抵抗强烈的风力和地震造成的地震力，保证建筑物的稳固。
2、重量轻、安全性好：使用了轻钢结构，整体重量轻，使得建筑结构更为坚固和安全，同时也降低了土建工程的负荷，减小了对建筑环境和地质环境的影响。
3、空间利用率高：核心筒中央空间没有支柱的阻挡，也可以作为垂直通道，进而使内部空间的利用率更高，有益于建筑的空间布局和设计。
4、施工速度快：这种结构体系通过钢组合构造制作，与传统的砖混结构相比，施工速度快，成本低，对环境污染更少。
5、整体造型优美：该结构体系可以有效的消除建筑物运动；没有多余的附属构造，以及不需要间接筋，可以使建筑的外形更为美观。