Таков был первоначальный облик дворца, построенного по проекту Ч. Камерона. Чтобы выявились и значимость здания, и красота его архитектурных форм с западной стороны, пейзаж здесь создан в традициях русских зодчих, часто размещавших постройку на холме перед озером или прудом. Русло реки у здания было расширено и углублено, а благодаря сооружению плотины у Чёрного моста перед дворцом возникло большое широкое водное зеркало, в тихой глади которого отражается западный фасад прекрасного сооружения с его солнечно-золотистыми стенами и белыми колоннами.

На  противоположном  берегу  расположено лишь несколько  отдельно  стоящих деревьев с ветвистыми кронами. Они служат как бы рамой, в которой со стороны  города  вырисовывается дворец. Этот пейзаж особенно хорош при солнечном закате, что и запечатлено в поэтическом описании Павловска Жуковским:

Если сопоставить  внешний облик  дворца в Павловске с домом Пашкова в Москве, построенным гениальным русским зодчим В.И. Баженовым (старое здание библиотеки имени В.И. Ленина), или с подмосковной усадьбой Гагариных в Никольском, выполненной по проекту зодчего И.Е. Старова, то можно убедиться в том, что при сооружении Павловского дворца были использованы приёмы, вошедшие в традицию усадебного строительства в России конца XVIII столетия. Расположение здания на холме,  трактовка первого этажа как монументального цоколя, на котором воздвигнута вся остальная постройка, выступ этого цоколя в средней части здания и, наконец, украшение  фасадов  колоннами — всё это характерные  черты  архитектуры  русского классицизма XVIII века. Такое построение определялось самим использованием внутренних помещений. Главный корпус здания, предназначенный для владельцев дома, находится в центре, он выше и наряднее, чем более скромные по своей отделке служебные флигеля с кухнями, кладовыми и жильём для тех, кто обслуживал хозяев усадьбы. Даже в оформлении главного корпуса дворца можно увидеть, что второй этаж здания, где располагались парадные залы, более наряден, чем первый этаж с жилыми комнатами и третий, где были менее значительные помещения.

Совсем иное впечатление производит здание со стороны парадного плаца, для подъезда к которому  устроена  широкая  Тройная  липовая аллея. В главном фасаде не ощущается уже той интимности и усадебной простоты, которая отличала дворец на первом этапе его строительства. Вместо гостеприимно распахнутых,  полукругом открытых одноэтажных галерей, шедших от главного корпуса в сторону парка, что было характерным для сельских усадеб, здесь двор почти замкнут пристроенными  флигелями,  а  здание приняло вид официальной резиденции.

После воцарения  Павла у  владельцев  Павловска возникло желание придать своей загородной даче облик дворцовой постройки. Эта задача возложена была на архитектора В. Бренна. По его проекту надстроены добавочные этажи над служебными флигелями и к ним пристроены ещё два крыла, которые полукругом почти  замкнули  парадный  двор.  (Был  даже проект сооружения глубокого рва перед входом на  плац.)  К  южному  служебному  флигелю Бренна добавил Церковный корпус с галереей, южный фасад которого обращён к городу  (ул. Революции). Вновь выстроенные части дворца Бренна обильно украсил по фасадам парадной декоративной лепкой. Знамёна, доспехи древних воинов, панцири, щиты, шлемы, мечи и копья сочетались на фасаде с декоративными гирляндами, рогами изобилия и вензелями владельцев. Благодаря пристройкам во дворце появились новые парадные залы: Картинная галерея, Тронный зал, Церковь, Кавалерская комната и ряд других.

В 1807 году с северо-западной стороны дворца живописец-декоратор П. Гонзаго создал Галерею фресок: по сырой штукатурке были изображены эффектные залы с колоннадами, арками и лестницами, столь искусно выполненные, что зрителем  они воспринимались  как  натуральные.

В 1822 году над Галереей Гонзаго архитектор К. Росси выстроил деревянное помещение Библиотеки,  поддерживаемое  сдвоенными  колоннами Галереи Гонзаго, установленными так, что они не закрывали фресок. Большие полуциркульные окна Библиотеки и богатая лепка фасада, оштукатуренного и окрашенного так же, как и дворец, гармонировали с общим характером здания. Росси искусно сумел включиться в общий ансамбль постройки, не нарушая замысла предшествовавших ему архитекторов.

Единство  архитектурного  ансамбля  Павловского дворца является одним из главнейших его достоинств. Создававшие его архитекторы работали в те годы, когда русская архитектура, при всём её многообразии, была объединена общим направлением, — это было становление и развитие русской классики в зодчестве. На примере Павловского дворца можно проследить, как развивался и созревал классицизм в русской архитектуре.

Фасады дворца не однообразны, с каждой стороны они оформлены различно.

Главный  фасад  с парадным  двором  виден вблизи со всеми галереями и пристройками, а со стороны Тройной липовой аллеи он вырисовывается своим центральным корпусом с колоннадой и куполом. Этот фасад обращён на восток и с первыми же лучами солнца предстает ярко освещённым на фоне окружающих деревьев.

Северные  фасады  дворца  и его  пристроек оформлены более сурово и строго и почти полностью  закрыты  высоко растущими  деревьями,  подобранными из различных пород так, чтобы их кроны, разнообразные по контуру и цвету листвы, чётко вырисовывались на фоне золотистой окраски стен здания.

Южный фасад, соприкасающийся с Собственным садиком, отделан более тщательно и изысканно: окна второго этажа украшены колоннами и лепными наличниками,  а у дверей  к залам нижнего этажа устроены  террасы и балконы с площадками и ступенями. Две террасы с балюстрадами (около юго-западных фасадов) выполнены по проектам архитектора Д. Кваренги, а  один  из  балконов  (Палатка)  сооружён А.Н. Воронихиным и дополнен архитектором К.И. Росси.

Большой дворец со стороны реки Славянки.

Залы дворца, не предназначавшиеся вначале для  больших  парадных  приёмов,  отличаются уютом и изяществом. Особенно совершенны по своей отделке помещения центрального  (главного) корпуса — Греческий и Итальянский залы, Туалетная в северной анфиладе, Столовая первого этажа и Бильярдная комната.

Итальянский  зал помещён в центре главного корпуса и занимает второй и третий этажи здания. Круглый в плане и перекрытый куполом, он является композиционным центром планировки дворца; вокруг него расположены все остальные залы. Постройка зала решила и внешний облик дворца,  его  купол  высится  над  центральной частью здания. Зал освещается верхним светом через фонарь в центре купола. Пол выложен из мрамора,  стены  облицованы  сиренево-розовым искусственным мрамором и украшены лепкой и позолотой.  Под куполом  устроены  хоры  для оркестра. В нишах стен установлены подлинные античные статуи.

Греческий  зал получил своё наименование по сходству с греческими внутренними двориками, которые, как и этот зал, были окружены идущей вдоль стен колоннадой и украшены нишами со статуями. А.Н. Воронихин, реставрировавший этот зал после пожара 1803 года, поместил между колоннами  мраморные  светильники,  свисавшие  на бронзовых золочёных цепях. Большие вазы из ценных горных пород Алтая, выполненные русскими гранильщиками в духе античных ваз, и резная мебель, окрашенная под тёмную и золочёную бронзу, сделанная по рисункам А.Н. Воронихина, довершали убранство.