Die Außenfassade des Kolosseums ist in vier Ebenen gegliedert, deren Höhen nicht direkt mit den Innengeschossen übereinstimmen. Die drei unteren Ebenen bestehen aus 80 Bögen, die von Pfeilern gestützt werden, mit halbgekoppelten Säulen, die ein Gebälk mit hauptsächlich ornamentalem Charakter tragen. Die vierte Ebene besteht aus einer blinden Wand, die mit aufgesetzten Pilastern und Fenstern in jedem zweiten Raum verziert ist.

Jedes der Stockwerke weist einen anderen architektonischen Stil auf: Auf den ersten drei Stockwerken folgen toskanischer, ionischer und korinthischer Stil aufeinander, während das letzte Stockwerk einen undefinierten Stil aufweist, der im 16. Obwohl es üblich war, verschiedene Stile auf aufeinander folgenden Ebenen zu kombinieren, war die Überlagerung von vier architektonischen Ordnungen in ein und demselben Gebäude keine gängige Praxis. Die Verbindungen zwischen den Stockwerken wurden durch konzentrische Treppen und Korridore hergestellt. Der Kaiser hatte einen Haupteingang an der Nordseite für sich und seine Familie, während die anderen drei axialen Eingänge den Konsuln vorbehalten waren.

Die Oberfläche der Mauern war ursprünglich mit Stuck bedeckt, doch sind heute noch die in Reihen angeordneten und miteinander vermörtelten Travertinblöcke zu sehen, die mit Klammern aus Blei und Bronze befestigt wurden. Im oberen Bereich der obersten Etage wurden leichtere Materialien wie Ziegel verwendet.