Дворец состоит из главного корпуса и примыкающего с севера низкого полукружия служб с проездом во внутренний дворик. Здание двухэтажное с антресольным этажом и подвалом, кирпичное. Главный корпус связан через переход по второму этажу с Дворцовой церковью. Внутренняя планировка решена по анфиладной системе. Двухэтажное с антресольным и подвальным этажами здание имеет симметричное решение. Центром главного фасада является ризалит c восемью попарно расположенными на уровне второго этажа полуколоннами с гладкими стволами и капителями в коринфском ордере, увенчанный фронтоном, представляющим из себя три килевидные арки. В средней арке помещен герб Республики Татарстан. Главный фасад имеет два входа в виде крылец на двух колоннах с пальмовыми капителями, разделенных двумя поясками пополам. Верхняя часть ствола колонны со спиральными коннелюрами, нижняя — с вертикальными. Первый и второй этажи здания разбиваются рядом ордерных пилястр и арочных оконных проемов. Окна второго этажа имеют подвесные арки с лепными гирьками. Окна первого этажа полуциркульные с ажурным переплетом. Прообразом общего решения главного фасада Губернаторского дворца и, в частности, окон послужил Большой Кремлевский дворец в Москве. Центральный Ризалит акцентирован парадно оформленным флагштоком, на котором развевается президентский Штандарт. В отделке интерьеров, в отличие от эклектики в обработке фасадов, господствуют мотивы в стиле модернизированного русского классицизма; она была выполнена под руководством архитектора М.П. Коринфского, который работал в Казани в 1832—1851 г. В советский период в здании находился Президиум Верховного совета и Совета Министров Татарской АССР. В настоящее время является Парадной резиденцией Президента Республики Татарстан.