La fachada exterior del Coliseo se estructura en cuatro niveles, y sus alturas no corresponden directamente con los pisos interiores. Los tres niveles inferiores están compuestos por 80 arcos sostenidos por pilares, con columnas semiacopladas que brindan apoyo a un entablamento de carácter principalmente ornamental. El cuarto nivel está formado por una pared ciega, adornada con pilastras adosadas y ventanas ubicadas en uno de cada dos espacios.

Cada uno de los niveles presenta un estilo arquitectónico diferente: toscano, jónico y corintio se suceden en los tres primeros niveles, mientras que el último nivel adopta un estilo indefinido que en el siglo XVI se catalogó como compuesto. Aunque era común combinar estilos distintos en niveles consecutivos, la superposición de cuatro órdenes arquitectónicos en un mismo edificio no era una práctica habitual. Las conexiones entre los pisos se lograban mediante escaleras y pasillos concéntricos. El emperador disponía de una entrada principal en la parte norte, destinada a él y su familia, mientras que las otras tres entradas axiales estaban reservadas para los cónsules.

La superficie de los muros se revestía originalmente con estuco, aunque en la actualidad se pueden apreciar los bloques de travertino dispuestos en filas y unidos con mortero, asegurados mediante grapas de plomo y bronce. En la zona superior del último nivel se utilizaban materiales más livianos, como el ladrillo.