هوشنگ سیحون در سن ۲۳ سالگی نخستین اثر معماری خود بنای یادبود آرامگاه ابن سینا را طراحی کرد.

از میان دیگر پروژه‌های طراحی و ساخته شده وی می‌توان به آرامگاه بزرگانی چون خیام، کمال‌الملک، ابن سینا، نادرشاه افشار و ده‌ها آرامگاه دیگر اشاره کرد.

وی همچنین طراح بنای «موزه توس» در سال ۱۳۴۷ و همچنین ساختمان مرکزی بانک سپه در میدان توپخانه تهران، مجتمع آموزشی فرح، ساختمان‌های سازمان نقشه‌برداری کشور، کارخانه نخ‌ریسی کوروس اخوان، کارخانه آرد مرشدی، مجتمع آموزشی یاغچی آباد، سینما آسیا، سینما سانترال (سینما مرکزی)، کارخانه کانادا درای (زمزم کنونی) در تهران و اهواز، کارخانه یخ‌سازی کورس اخوان و حدود ۱۵۰ پروژه مسکونی خصوصی را بر عهده داشته‌است.[او در سبک معماری خود بیش از هر چیز منطق را در نظر می‌گرفت. زیرا عقیده داشت هیچ‌گاه هیچ چیز نباید بی منطق در معماری به کار برود. حتی کوچکترین خط و کم‌ترین نقطه باید دلیل و معنی مخصوص به خود داشته باشند. او به تناسب اجزای طراحی و سادگی آن اهمیت زیادی می‌داد. زیرا حجم‌ها و تناسبات وقتی زیبا نباشند عوامل تزیٔینی، تأثیری در زیبایی آن نخواهند داشت. طراحی‌های سیحون از کاربری طبعیت می‌کردند.

او از طرح‌های بی‌معنی و بی‌مغز بیزار بود و عقیده داشت که حقیقت باید بی‌پرده در معماری خودنمایی کند. حتی اگر زننده باشد. زیرا حقیقت همیشه زیبایی و لطف مخصوص به خود را خواهد داشت.