二十八宿圆盘由两个圆盘构成。上盘直径23.6厘米、边厚0.4厘米，下盘直径25.6厘米、边厚0.5厘米，两盘中心有圆孔相通。上盘面刻六颗圆点，与盘心孔正好连成北斗七星的图像。边缘密排一周小圆孔，总数为三百六十五个，对应古代的周天度数。下盘刻有二十八星宿名及其距度。度数大多接近唐代《开元占经》中所记录的二十八宿距度的“古度”。各宿分布并不均匀，明显是按照实际距度分布的。

二十八宿圆盘有重要的历史价值。这件圆盘是中国目前发现最早的天体测量仪器实物，填补了中国古代天文仪器史上的一个空白。先民仰望天空，低头思量。看似简单的初始，经过数千年积累的数据，改进工具，人们探索宇宙运行的规律，天行有常，周而复始，如期而至，是为天地之信，以利万民。