鸟巢建造过程始于2003年，用四个月的时间完成设计并确定建筑方案。接着在2004年3月开始施工，共用86,000吨钢材，5万立方米混凝土和110,000平方米的PVC膜覆盖面积。整个建筑工程中有2.4万个铆接点共计46万个螺栓被用于连接钢框架。鸟巢顶部支撑着球体形状的网格，为世界上最大的钢制膜结构。整个建筑完工于2008年3月，被认为是奇迹的建筑。
鸟巢建造过程分为策划和设计、施工建造、设备安装和调试等阶段。重要阶段包括招标、概念设计、方案设计、施工图设计、参与竞标和评标、施工、调试、竣工验收等。
其中，概念设计是鸟巢建筑设计的关键阶段，也是建筑风格和建筑功能的初步确定；施工则需要遵循严格的工程质量管理标准和安全要求，确保建筑物质量和施工进度；调试阶段则涉及到各种设备的运行和管理，确保鸟巢的正常运转。
第一大难题是鸟巢的钢结构。鸟巢的钢结构目前在世界上类似这种形状的钢结构还是没有的，需要我们在施工中解决这个问题。
据介绍，为营造“鸟巢”方案中“巢”的感觉，它的架构将由钢筋铁骨来打造。预计整个工程需要钢材5万吨左右。平均钢梁长将在50到180米之间，其中最长的一根钢长达300米，达到世界之最。
刘桂根还说，第二个问题是开启屋顶，国家体育场是具有10万人坐席的开启屋顶体育场，在世界上目前是没有的。开启屋顶需要解决开启屋面和钢结构之间衔接的技术问题。刘桂根介绍，第三个难题是钢结构外面维护的膜，将采用一种新型的建筑材料，在这么大的工程中采用这种产品目前在世界上也是没有的。在施工中关键是要解决这个膜本身的强度与钢结构之间衔接的问题。
目前我们城建集团组织了一流的技术力量，同时也与国内的名牌大学、教授和一些大型体育场施工施工经验的厂家、设计单位共同研究这个问题。我们相信这三大难题在施工过程中是能够实现的。