La façade extérieure du Colisée est structurée en quatre niveaux, dont les hauteurs ne correspondent pas directement aux étages intérieurs. Les trois niveaux inférieurs sont composés de 80 arcs soutenus par des piliers, avec des colonnes semi-couplées soutenant un entablement à caractère principalement ornemental. Le quatrième niveau consiste en un mur aveugle, orné de pilastres attachés et de fenêtres situées dans un espace sur deux.

Chacun des niveaux présente un style architectural différent : toscan, ionique et corinthien se succèdent sur les trois premiers niveaux, tandis que le dernier niveau adopte un style indéfini qui, au XVIe siècle, était qualifié de composite. Bien qu'il soit courant de combiner différents styles sur des niveaux consécutifs, la superposition de quatre ordres architecturaux dans un même bâtiment n'était pas une pratique courante. Les liaisons entre les étages étaient assurées par des escaliers et des couloirs concentriques. L'empereur disposait d'une entrée principale au nord pour lui et sa famille, tandis que les trois autres entrées axiales étaient réservées aux consuls.

La surface des murs était à l'origine recouverte de stuc, mais on peut encore voir aujourd'hui les blocs de travertin, disposés en rangées et assemblés au mortier, fixés par des agrafes de plomb et de bronze. Des matériaux plus légers, comme la brique, ont été utilisés dans la partie supérieure du dernier niveau.