中国空间站的内部空间大约有110立方米。中国空间站整体呈T字构型，包括1个核心舱、2个实验舱。为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适，核心舱在设计上有很大突破，供航天员工作生活的空间约50立方米，加上两个实验舱后，航天员活动空间整体达到110立方米。
核心舱
核心舱命名为“天和”，全长16.6米，最大直径4.2米，发射质量22.5吨，可支持3名航天员长期在轨驻留，是我国目前研制的最大航天器。它既是空间站的管理和控制中心，也是航天员生活的主要场所，还能支持开展少量的空间科学实验和技术试验。为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适，核心舱在设计上有很大突破，供航天员工作生活的空间约50立方米，加上两个实验舱后，航天员活动空间整体达到110立方米。
核心舱又包括节点舱、生活控制舱和资源舱三部分，有3个对接口和2个停泊口。停泊口用于连接两个实验舱，一起与核心舱组装形成空间站组合体。对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站，另有一个出舱口供航天员出舱活动。其中，核心舱前端的两个对接口接纳载人飞船对接停靠，后端的一个对接口接纳货运飞船停靠补给。对接口可以支持其它飞行器短期停靠，并接纳新的舱段对接，扩展空间站规模。
实验舱
实验舱Ⅰ名为“问天”，主要任务是开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验，也是航天员的工作生活场所和应急避难场所。实验舱Ⅰ配备了航天员出舱活动专用气闸舱，支持航天员出舱活动，配置了小型机械臂，可进行舱外载荷自动安装操作。实验舱Ⅰ有着核心舱部分关键平台功能，这意味着在需要的时候，它可以执行对空间站的整个管理和控制。
实验舱Ⅱ名为“梦天”，具备和实验舱Ⅰ类似的功能。实验舱Ⅱ还配置有货物专用气闸舱，在航天员和机械臂的辅助下，支持货物、载荷自动进出舱。
