Der Konzertsaal wurde einem Amphitheater nachempfunden, um eine möglichst perfekte Raumakustik zu erhalten. So gibt es im gesamten Saal keine Wände, die sich parallel gegenüberliegen, damit kein unerwünschtes Echo entsteht. Größe und Polsterung der Sitze sind so ausgelegt, dass die von ihnen ausgehende Schalldämpfung immer konstant ist, unabhängig davon, ob jemand darauf sitzt oder nicht.

Der stützenfreie Innenraum bietet Platz für bis zu 2.000 Menschen. Die dadurch erforderlichen weitspannenden Träger verursachen aber auch ein Problem: Der Konzertsaal liegt unterhalb des öffentlich begehbaren Heinrich-Böll-Platzes zwischen dem Museum Ludwig und der Treppenanlage zum Rheinufer. Schrittgeräusche von Fußgängerinnen mit Pumps oder Fahrgeräusche von Skateboards oder Rollkoffern werden von den schwingenden Trägern ins Innere des Konzertsaals übertragen. Als Ursache hierfür wird unter anderem ein fehlerhafter Bodenbelag genannt. Aus diesem Grund wird der Platz während der Aufführungen und Proben in der Philharmonie bewacht abgesperrt, sodass im Konzertsaal keine akustischen Beeinträchtigungen spürbar sind. Das führt zu Kosten von derzeit jährlich etwa 100.000 Euro, die Gesamtkosten für diese Bewachung lagen bis zum Jahr 2015 bei geschätzten 1.670.000 Euro.^[4]