這些玉衣片出土于主體墓室和墓道中。1954年北洞山村民曾進入主體墓室，取走大量玉衣片。現存的玉衣片共計有73枚，以凸字形玉衣片為主體，每片上都有7個鉆孔。還有少量的梯形、長方形、半圓形、刀形等不規則形狀。玉質上乘，有白玉和青玉兩種。玉片多為素面，表面打磨光滑，并經拋光處理，光潔細潤，呈半透明狀。有些玉片上有谷紋或蟠螭紋，系用谷紋玉璧或蟠螭紋玉璧改制而成。根據玉衣片玉質、厚度等可以推斷這些玉衣片原先應用金絲綴合而成，表面呈鱗片狀。北洞山楚王墓的金縷玉衣形制特別，工藝水平很高。在已出土的玉衣中，僅此一例。以往出土的玉衣都以長方形玉片為主體，如獅子山楚王墓出土的金縷玉衣、滿城漢墓出土的中山靖王劉勝及其妻竇綰的金縷玉衣、廣州南越王墓出土的趙昧的絲縷玉衣等。這種凸字形玉衣片的編綴方式也跟常見的長方形玉衣片不一樣，模擬復原的編綴方式可有雙層編聯式、雙向密聯式和并列編聯式三種，其中以并列編聯式比較合理。

盧兆蔭先生認為，玉衣的形制和編綴方法是受鎧甲，特別是鐵制鎧甲的影響。北洞山楚王墓出土的玉衣應是受魚鱗鐵甲影響的作品。通常認為玉衣是由隸屬少府的東園匠統一制作，但這件玉衣是孤例，東園匠應該不會為楚王單獨設計、制作特別形制的玉衣，很可能是楚國內玉器作坊的產物。