Для композиции романа характерно наличие в нём двойной сюжетной линии. Приблизительно с середины произведения развиваются два романа: роман Обломова и роман Штольца. Единство целого достигается Гончаровым при помощи образа Ольги, связывающего двойную цепь событий. В связи с двойной сюжетной линией находится ещё одна композиционная особенность романа: контрастность образов, отчётливо проведённая автором. Обломову противопоставлен Штольц,  Ольге - Пшеницына,  Захару - Анисья. Этот приём контрастности проходит через все три романа Гончарова: всюду противопоставляется тип «романтика» (Александр Адуев, Обломов, Райский) и тип буржуазного дельца (Пётр Адуев, Штольц, Тушин); тип патриархальной домовитой женщины (Софья, Пшеницына, Марфинька) и женщины с порывами к новой жизни (Наденька, Ольга Ильинская, Вера). Обращает внимание оригинальное построение первой части романа. Вся эта часть представляет в сущности обширную экспозицию, знакомящую с героем уже в зрелом его возрасте. С описания Обломова, лежащего в постели и на диване, и начинается роман. Но как жил Обломов до этого дня? Автор отвечает на этот вопрос в особых вставных главах (6-й и 9-й), где даётся «предыстория» героя. В частности, при помощи искусного использования сна героя в главе «Сон Обломова» автор рисует детство Обломова и картину быта Обломовки. Это вносит ясность з понимание психологии взрослого Обломова.

Роман кончается эпилогом, где рассказывается о смерти Обломова. Такая композиция романа позволила автору дать историю всей жизни героя - с детства и до могилы. Русская литература до Гончарова не имела ещё произведения, в котором биография героя была бы дана так полно.