Der U-Bahnhof Großhadern wurde vom Architekturbüro Braun & Hesselberger geplant, die Wandbemalungen stammen von Johannes Klinger. Er erschließt das Zentrum des alten Dorfes Großhadern, einer bürgerliche Wohngegend im Südwesten Münchens.
Der lange, vollständig gerade Bahnsteig wird von einer Reihe runder, mit gelben Metallplatten verkleideten, Pfeiler getragen, die ein wenig an die Stützen der Bahnhöfe im Zentrum erinnern.
Darüber erhebt sich eine gewaltige Reflektorskulptur an der Decke, über die der Bahnsteig indirekt beleuchtet wird. Als Reflektionsmaterial dienen breite Aluminiumlamellen, die geschwungen über dem Bahnsteig angebracht sind. Das dazugehörige Lichtkonzept stammt von der Firma "Lichtdesign".
Die Wände und die Decke über dem Gleisbereich ziert ein Wandgemälde von Johannes Klinger, was in der Münchner U-Bahn selten ist. Es zeigt künstlerisch wiedergegeben die verschiedenen geologischen Schichten, in denen sich der U-Bahnhof befindet. In zahlreichen Erdfarben wird hier der Bezug zum umliegenden Erdreich hergestellt.
Am östlichen Bahnsteigende befindet sich ein Aufzug, mit dem das Sperrengeschoss erreicht werden kann, von dort führt ein weiterer Lift an die Oberfläche.
Die Bahnsteigflächen und auch die Zugangsanlagen sind mit hellem Granit ausgelegt, was dem Bahnhof eine insgesamt sehr edle Erscheinung zukommen lässt. In Verbindung mit den gelben Pfeilern und den strahlenden Deckenreflektoren ist den Planern hier einer der schönsten U-Bahnhöfe gelungen. Am südwestlichen Aufgang befindet sich eine Collage von Motiven, die von Kindern der Malschule Neufriedenheim gestaltet wurde. Das Mobile stammt von Theo Blaickner.