הכיכר מתוכננת בדומה לכיכר טיאננמן בבייג'ינג, ומשמשת למטרות דומות: עצרות, מצעדים צבאיים, ריקודים ואירועים ממלכתיים שונים המתקיימים בה לעיתים קרובות. שטחה של הכיכר הוא כ-75,000 מטרים רבועים, והיא הכיכר ה-37 בגודלה בעולם. שטחה הגדול מאפשר להכיל עצרת של 100,000 איש ויותר, והאירועים העצומים המתרחשים בה לעיתים קרובות נותנים לה את חשיבותה התרבותית הרבה.
הכיכר ממוקמת לרגלי גבעת נאמאסאן, על הגדה המערבית של נהר טאדונג. למרות שהכיכר תוכננה, כאמור, במתכונתה של כיכר טיין-אן-מן שבסין, מיקומה על גדת הנהר מעדן את עיצובה האדריכלי. הכיכר ממוקמת הישר ממול למגדל ג'וצ'ה המונומנטלי שבצידו השני של הנהר; מרכזה של הכיכר נמוך מעט מגדת הנהר, וכך נוצרת אשליה אופטית אצל העומד בכיכר כאילו המגדל צמוד לכיכר, בעוד שהוא נמצא, כאמור, מצידו השני של הנהר.
סביב הכיכר מספר מבני ממשל, שבעבר היו עליהם דיוקנאות של מרקסלנין, עד שהוחלפו באלו של קים איל-סונג ומאוחר יותר גם של קים ג'ונג-איל. ובצידה המזרחי והדומיננטי ביותר, ארמון הלימוד העממי הגדול. מעל מדרגות הכניסה אל מבנה בית הלימוד נמצאת עמדת ישיבה וצפייה של מנהיגי צפון קוריאה בעת קיום מצעדים וחגיגות בכיכר.
כיכר קים איל-סונג היא נקודת ה"קילומטר אפס" של קוריאה הצפונית ממנה נמדדים כל מרחקי הכבישים הלאומיים.