Presenta una imponente fachada de cantera gris con características renacentistas. Compuesto de dos niveles; el Palacio Municipal cuenta con un ático en el centro y una torre en cada uno de sus extremos, destacando entre éstas el reloj que data del siglo XVIII. En el interior, lo más sobresaliente es la escalera elaborada en mármol de carrara blanco, los emplomados y el tradicional patio propio de la época colonial. La imagen que hoy presenta data de principios de este siglo, su diseño neoclásico une la galería de arcos de medio punto de pilares cuadros con el ritmo de los portales coloniales con sus columnas toscanas.

El primer edificio del Ayuntamiento de Puebla comenzó a edificarse en 1536 y originalmente solo constaba de un piso. Sin embargo, el crecimiento de la ciudad obligó a construir un segundo nivel que alojó la sala de cabildo, el archivo, la contaduría de la alcabala y oficinas de la audiencia. La sede del Ayuntamiento como actualmente se conoce, data del 29 de Diciembre 1906 y su arquitectura es considerada como “neoclásica porfiriana, inspirada a su vez en el estilo francés de moda”. Los trabajos de edificación estuvieron a cargo de Charles T. S. Hall, quien aprovechó parte de los muros originales. Este arquitecto de origen inglés utilizó la piedra de cantera de Santo Tomás para las secciones centrales de los pasillos y de San Pablo Xochimehuacan para revestir los muros, además de piezas de mármol de carrara. La reedificación del Palacio Municipal fue parte de las modernizaciones realizadas por el gobierno de Porfirio Díaz en distintas partes del país. Aunque la intención era que la obra estuviera lista para el Centenario de la Independencia; se inauguró inconclusa, cuatro años antes.