建筑重檐窝拱，攒顶转角的木质结构，共有3层。每层均施斗栱装饰。楼基面积达1377.64平方米，通四街各有门洞。基座为正方形，高8.6米，宽约35.5米，用青砖砌筑。楼高27.4米。由地面至楼顶，高36米。内有楼梯可盘旋而上，供游人登临参观。鼓楼始建于明洪武十三年（1380），清康熙十三年（1674）和乾隆五年（1740）先后重修，但梯体仍保持原建筑特点。楼九楹三层，为歇山顶重檐三滴水木构建筑。座宽38米，长52.6米，高8.7米，全用青砖砌筑。楼高24.3米，通高33米。南北正中辟有高、宽各6米的券门。北悬“声闻于天”匾额，南悬“文武盛地”匾额。楼建于基座中心，稳重厚实。
钟楼的西北角上陈列着一口明代铁钟，重5吨，钟边铸有八卦图案，建造于明成化年间(1465～1487年)。但它比钟楼早先悬挂的铜钟却小得多了。钟楼原先悬挂的巨钟是唐代景云年间铸造的“景云钟”（现藏于碑林博物馆）。据说，迁到今址之后，虽然楼的式样大小并没有改变，景云钟却怎么也敲不响了。无可奈何，只有另换。
钟楼的门扇槁窗雕楼精美繁复，表现出明清盛行的装饰艺术。仔细欣赏门扇上一幅幅浮雕，它们会告诉你古代许多饶有趣味的典故轶闻。第一层北门，自西向东依次为；虬髯客；木兰从军；文姬归汉；吹箫引凤；红叶题诗；班昭读书；博浪沙椎秦；唱筹量沙。第一层东门，自北向南依次为：长生殿盟誓；连环计；黠鼠 夜扰；挂角读书；卞庄刺虎；嫦娥奔月；东坡题壁；李白邀月。第一层南门，自东向西依次为；文王访贤；伯牙鼓琴；画龙 点睛；斩蛇起兵；伯乐相马；柳毅传书；舜耕历山；把桥授书。第一层西门，自南向北依次为；枕戈待旦；李陵兵困；由基射猿；龙友颂鸡；黄耳传书；孙期放豚；陶侃运砖。第二层楼南门，自东向西共八幅“八仙过海，各显神通”的画面，依次为钟离权、张果老、吕洞宾、曹国舅、铁拐李、蓝采和、韩湘子和何仙姑。
第二层北门，自西向东共八幅勺“仙醉酒”画面，依次仍为钟离权、张果老、吕洞宾、曹国舅、铁拐李、蓝采和、韩湘子和何仙姑。第二层东门，自北向南依次为；单刀赴会；击鼓金山；岳母刺字；孟母择邻；子路负米；画获教子；温娇绝裙；闻鸡起舞。第二层西门；自南向北依次是：写经换鹅；茂叔爱莲；灞桥折柳 ；踏雪寻梅；陶潜爱菊；寻隐不遇；孤山放鹤。
