Được xây dựng từ năm 1805, Cột cờ Hà Nội hay còn gọi là Kỳ đài nằm trên phần đất phía Nam của Hoàng thành Thăng Long. Trong hệ thống phòng thủ của thành nhà Nguyễn, Kỳ đài (kỳ: cờ; đài: nhà làm cao để có thể nhìn xa, nhìn rộng được) còn có chức năng là vọng canh. Theo trục Bắc - Nam, kiến trúc này chỉ cách Đoan Môn khoảng 300m, điện Kính Thiên 500m và Cửa Bắc chừng gần 1000m. Từ trên đỉnh Kỳ đài có thể quan sát bao quát cả trong và ngoài khu thành cổ.

Theo tư liệu của Trung tâm Bảo tồn Di sản Thăng Long - Hà Nội, Cột cờ Hà Nội được xây dựng bao gồm ba tầng đế và một thân cột. Các tầng đế hình chóp vuông cụt, nhỏ dần, chồng lên nhau. Ở mỗi cấp, tường xây được trang trí bằng những hoa văn khác nhau, tuy đơn giản nhưng lại tạo ra những đường nét mềm mại và vẻ đẹp riêng.

Tầng một, mỗi chiều dài 42,5m; cao 3,1m có hai thang gạch dẫn lên. Tầng hai, mỗi chiều dài 27m; cao 3,7m có 4 cửa. Trừ cửa hướng Bắc, trên các cửa khác đều có đắp hai chữ tên riêng. Trên cửa hướng Đông là “Nghênh Húc” (đón ánh sáng ban mai), trên cửa Tây là “Hồi Quang” (ánh sáng phản chiếu), trên cửa Nam là “Hướng Minh” (hướng về ánh sáng).

Cửa Đông giúp cho công trình này có được ánh sáng buổi sớm, cửa Tây đón ánh sáng buổi chiều, còn cửa Nam tiếp nhận ánh sáng ở những thời điểm mà hai cửa kia không tiếp nhận được, hoặc để đón ánh sáng ở khoảng trung gian.

Những cửa này thông với nhau qua cửa tò vò, tạo nên nhiều phòng nhỏ có trần vòm cuốn. Tại trần nhà của cửa hướng Bắc có hai lỗ thông lên mặt sân thượng, có thể là ống truyền âm từ trên xuống (dạng loa miệng). Cửa hướng Bắc được bố trí hai cầu thang lên sân thượng phía bên phải và trái, mỗi cầu thang gồm 14 bậc, có tay vịn bằng sắt.

Sân thượng được bao quanh bằng lan can gỗ cùng với tường hoa trổ những hình lục giác có hình vuông ở giữa, được đan lồng với nhau trông tựa hình mạng nhện. Tuy thế, nhờ có các lỗ thông hơi chạy xung quanh thân cột nên Cột cờ luôn tràn ngập ánh sáng tự nhiên và có không khí lưu thông, thoáng đãng.

Tầng ba, mỗi chiều dài 12,8m; cao 5,1m có cửa lên cầu thang trông về hướng Bắc. Trên tầng này là thân Cột cờ, cao 18,2m; hình trụ tám cạnh, thon dần lên trên, mỗi cạnh đáy chừng 2m. Trong thân có cầu thang 54 bậc xây xoáy trôn ốc lên tới đỉnh. Toàn thể được soi sáng (và thông hơi) bằng 39 lỗ hình dẻ quạt.

Đỉnh Cột cờ có cấu trúc như một lầu gác hình bát giác, cao 3,3m, có 8 cửa sổ tương ứng với tám cạnh, có thể chứa đủ 5 - 6 người đứng quan sát. Giữa lầu là một hình trụ tròn, đường kính 40cm cao đến đỉnh lầu, cũng là chỗ để cắm cán cờ.

Độ cao toàn bộ Cột cờ là 33,4m, nếu kể cả cán cờ là 41,4m. Nhìn tổng thể Cột cờ gồm những khối lăng trụ xếp chồng nhau, thu nhỏ và cao dần từ dưới lên trên, bố cục cân đối ấy tạo nên những đường nét thẳng, khoẻ khoắn, vững vàng.

Theo các nguồn sử liệu, Gia Long cho phá thành Thăng Long để xây thành mới kiểu Vô - băng với sự tận dụng triệt để nguyên vật liệu cũ. Gạch vồ thời Lê đã được sử dụng chủ yếu vào việc ốp tường tam cấp; còn những loại nguyên liệu xi măng, sắt thép chứng tỏ Cột cờ đã qua nhiều lần tu sửa sau này. Cũng giống như ở những kiến trúc nhà cửa, chùa chiền, cung đình,... mặt tiền của Cột cờ quay về hướng Nam. Kiến trúc mặt bằng hình vuông của Cột cờ là kiểu thức truyền thống của dân tộc và cũng là đặc thù của thời Nguyễn.

Kể từ khi được xây dựng, Cột cờ Hà Nội đã trở thành chứng nhân cho những biến cố thăng trầm của Thủ đô. Năm 1954, trước ngày quân ta vào giải phóng Hà Nội, quân đội Pháp ra lệnh phá hủy đoạn Cột cờ bằng sắt trên tháp Cột cờ Hà Nội làm khó cho người tiếp quản. Trung đội 52 thuộc Tiểu đoàn 444 Trung đoàn Công binh 151 tăng cường cho Trung đoàn Thủ đô được giao khôi phục lại đoạn cột cờ ấy và tiến hành treo cờ lên cột. Theo lệnh của Đại đoàn trưởng Đại đoàn quân tiên phong Vương Thừa Vũ: “Bằng mọi giá, đơn vị phải thay được chiếc cột cờ đã gãy trên tháp và làm sao phải kéo được Quốc kỳ lên, chuẩn bị cho lễ chào cờ mừng Thủ đô Hà Nội giải phóng vào ngày 10/10/1954. Mọi việc phải hoàn tất trong đêm 9/10/1954”.

Nhận nhiệm vụ, cả trung đội đều hào hứng tìm giải pháp dựng cột cờ và kéo cờ lên đỉnh. Đêm 9/10/1954, các chiến sĩ bộ đội công binh của Trung đoàn Thủ đô nỗ lực để hoàn thành nhiệm vụ lắp lên cột cờ một ống thép nặng 200 kg để treo lá cờ Tổ quốc rộng hơn 50 mét vuông.

15 giờ chiều 10/10/1954, bộ đội và nhân dân Thủ đô Hà Nội, từ các hướng đổ về Kỳ đài. Tại đây, sau hồi còi dài từ Nhà hát thành phố vang lên, lá cờ Tổ quốc hiên ngang từ từ được kéo lên cao. Lần đầu tiên sau 9 năm kháng chiến, cờ Tổ quốc lại tung bay chào đón các binh đoàn hành quân về giải phóng Thủ đô và hàng vạn nhân dân Thủ đô Hà Nội.

Trung tướng Vương Thừa Vũ, trong bài viết “Ngày về chiến thắng” đã ghi lại thời khắc lịch sử hào hùng này: “Từ Hồ Gươm, đoàn quân chiến thắng tiến qua các phố Hàng Đào, Hàng Ngang, Đồng Xuân lên Cửa Bắc, vào Thành Hà Nội, tập trung tại sân vận động Cột cờ Hà Nội. Cả Hà Nội dồn về Cột cờ chờ đón giây phút lịch sử. Đã 70 năm kể từ ngày Hà thành thất thủ, Hoàng Diệu tuẫn tiết, Cột cờ do nhà Nguyễn xây dựng hết phải treo cờ Tây, cờ Nhật, cờ Tàu Tưởng rồi lại cờ Tây giờ mới được mang cờ Tổ quốc”.

Trải qua thăng trầm của thời gian, Cột cờ Hà Nội đã trở thành một trong những biểu tượng của Thủ đô anh hùng, ngàn năm văn hiến. Năm 1989, Cột cờ Hà Nội đã được công nhận là di tích lịch sử. Hình ảnh Cột cờ còn được chọn làm mẫu trên các áp phích, con tem, bìa sách...; đã đi vào sáng tác của không ít các văn nghệ sĩ và in đậm trong trái tim mỗi người yêu Hà Nội.