Главный павильон (другие названия - Центральный, павильон №1) построен в 1954 году к послевоенному открытию выставки. Архитекторы Ю.В.Щуко, Е.А.Столяров, главный художник павильона П.X.Платонов.

Раньше на выставке, когда она еще называлась ВСХВ, существовал другой Главный павильон (главный художник В.П.Ахметьев, архитектор П.X.Платонов) - прямоугольный по форме и необычный, оригинальный по конструкции, с «Башней Конституции» возле него. По боковым фасадам у него были колоннады и громадные лоджии, на стене главного фасада красовалась карта СССР. Он не сохранился.

Нынешний павильон состоит из трёх ярусов и украшен возвышающимся шпилем, увенчанным Золотой Звездой Героя Социалистического Труда СССР. Считается, что он построен по традициям классической русской архитектуры. Он больше предудущего по размерам и производит очень внушительное впечатление.

Спереди здание образует полукруглую нишу с колоннадой. На втором ярусе установлены бронзовые скульптурные группы. Центральный круглый зал был перекрыт куполом и имел высоту 30 м. Здание имело еще восемь выставочных залов на первом ярусе. Сейчас структура павильона частично изменена.

В подвальных помещениях павильона имелось бомбоубежище. Некоторое время назад туда даже водили экскурсионные группы, а, возможно, водят и сейчас (подробнее - экскурсии). Якобы там даже был оборудован командный пункт для Сталина, который, однако, там так и не появился.

В наши дни в залах главного павильона осуществляется торговая деятельность различными мелкими предпринимателями. Иногда здесь проводятся выставки, в частности, самоцветных полудрагоценных камней и минералов.