Архитектурная концепция стадиона «Казань Арена» разработана английской компанией Populous, в портфолио которой «Wembley» и «Emirates» в Лондоне, «United Center» в Чикаго, «Soccer City» в Йоханнесбурге, Олимпийский стадион в Сиднее и другие всемирно известные спортивные объекты. В основу архитектурной концепции заложен образ водяной лилии.
Уникальность стадиону как строительному объекту обеспечивают пролеты ригеля длиной более 120 метров и светопроницаемые консоли крыши, которая опирается всего на 8 опорных точек. За счет этого решения конструкция выглядит воздушной, не теряя при этом надежности. Металлоконструкций в уникальной крыше стадиона больше, чем в кровле лондонского «Уэмбли». Их общий вес составляет 12 тысяч тонн.