Deniz tarafından görünüşü batılı olmasına karşılık, bahçe tarafı yüksek duvarlarla çevrili ve ayrı ayrı birimlerden oluşması itibariyle doğulu görünümündeki Dolmabahçe Sarayı, 600 m uzunluğunda mermer bir rıhtım üzerinde inşa edilmiştir.[20] Mabeyn Dairesi (bugün Resim Heykel Müzesi)'nden Veliahd Dairesi'ne kadar olan uzaklığı 284 m'dir. Bu mesafenin ortasında yüksekliğiyle dikkat çeken Merasim (Muayede) Dairesi bulunur.
Dolmabahçe Sarayı üç katlı, simetrik planlıdır. 285 odası ve 43 salonu vardır. Sarayın temelleri kestane ağacı kütüklerinden yapılmıştır. Deniz tarafındaki rıhtımın yanı sıra kara tarafında da birisi çok süslü iki abidevi kapısı vardır. Bakımlı ve güzel bir bahçenin çevrelediği bu sahil sarayının ortasında, diğer bölümlerden daha yüksek olan tören ve balo salonu yer alır. Büyük, 56 sütunlu kabul salonu 750 ışıkla aydınlanan, İngiliz yapımı 4,5 tonluk muazzam kristal avizesi ile ziyaretçilerin ilgisini çeker.[16]
Sarayın, Muayede Salonu'nda yer alan 4,5 tonluk kristal avize
Sarayın giriş tarafı Sultanın kabul ve görüşmeleri, tören salonunun diğer tarafındaki kanat ise harem bölümü olarak kullanılmıştır. İç dekorasyonu, mobilyaları, ipek halı ve perdeleri ve diğer tüm eşyası eksiksiz olarak, orijinaldeki gibi günümüze gelmiştir. Dolmabahçe Sarayı mevcut hiçbir sarayda bulunmayan bir zenginlik ve ihtişama sahiptir. Duvar ve tavanlar devrin Avrupalı sanatkârlarının resimleri ve tonlarca ağırlığında altın süslemeleri ile dekore edilmiştir. Önemli oda ve salonlarda her şey aynı renk tonlarına sahiptir. Bütün zeminler birbirinden farklı, çok süslü ahşap parke ile kaplıdır. Meşhur Hereke ipek ve yün halılar, Türk sanatının en güzel eserleri, birçok yerde serilidir. Avrupa ve Uzak Doğu'nun ender dekoratif el işi eserleri sarayın her yerini süsler. Sarayın pek çok odasında kristal avizeler, şamdanlar ve şömineler bulunur.
Dünyadaki saraylar içerisinde en büyük balo salonu buradakidir. 36 metre yüksekliğindeki kubbesinden ağırlığı 4,5 ton olan devasa kristal avize asılı durur. Önemli siyasi toplantılarda, tebrik ve balolarda kullanılan bu salon, önceleri alttaki, fırına benzer bir düzen ile ısıtılırdı. Saraya kalorifer ve elektrik sistemi 1910 ila 1912 yılları arasında, Sultan Mehmet Reşad döneminde eklenmiştir. Altı hamamdan, Selamlık bölümünde olanı, oymalı alabaster mermerleri ile dekorludur. Büyük salonun üst galerileri orkestra ve diplomatlar için ayrılmıştır.
Sarayın, kristalden yapılmış billur korkuluklu merdivenleri
Uzun koridorlar geçilerek varılan harem bölümünde, sultan yatak odaları ve sultanın annesinin bölümü ile diğer kadın ve hizmetkârlar bölümleri bulunmaktadır. Sarayın kuzey eklenti bölümü şehzadelere tahsis edilmiştir. Girişi Beşiktaş semtinde olan yapı, günümüzde Resim ve Heykel Müzesi olarak hizmet vermektedir. Saray Haremi'nin dış tarafında ise, Saray Tiyatrosu, Istabl-ı Âmire, Hamlacılar, Attiye-i Senniye Anbarları, Kuşhane Mutfağı, Eczahane, Pastahane, Tatlıhane, Fırınlar, Un fabrikası, Bayıldım Köşkleri bulunmaktaydı.[21]
Saray'ın Muayede Salonu'nun kapısı
Dolmabahçe Sarayı yaklaşık olarak 250.000 m²'lik bir alanda yer almaktadır.[22] Saray, müştemilatının neredeyse tamamıyla birlikte deniz doldurularak, bu zemin üzerine 35 – 40 cm çapında, 40 – 45 cm satrançvari aralıklarla, meşe kazıklar çakılarak üzerine takviye edilmiş yatay hatıllarla bütünleştirilmiş 100 – 120 cm kalınlığında oldukça sağlam horasan harçlı döşek (radyejeneral) üzerine kagir olarak inşa edilmiştir. Kazık boyları 7,00 - 27,00 m arasında değişmektedir. Yatay peşteban hatıllar ise 20 x 25 - 20 x 30 cm dikdörtgen kesitindedir. Horasan döşekler esas kütlenin 1,00 - 2,00 m dışına taşacak (ampatman) şeklinde oluşturulmuşlardır. Yıktırılan eski sarayların temel döşekleri tamir ettirilerek yeniden kullanılmıştır. Gayet sağlam olduklarından, hiçbiri tasman yapmamış, çatlama ve yarılma olmamıştır.
Sarayın temel ve dış duvarları, masif taştan, bölme duvarları harman tuğlasından, döşeme, tavan ve çatılar ahşap olarak yapılmıştır. Beden duvarlarında takviye amacıyla demir gergiler kullanılmıştır. Masif taşlar, Haznedar, Safraköy, Şile ve Sarıyer'den getirilmiştir. Stuka mermerle kaplanan tuğla beden duvarları, somaki mermer plak veya kıymetli ağaçlardan faydalanılarak lambrilerle örtülmüştür. Pencere doğramaları meşe kerestesinden yapılmış, kapılar maun, ceviz veya daha kıymetli kerestelerden imal edilmiştir. Çıralı çam keresteler Romanya'dan, meşe dikme ve hatıllar Demirköy ve Kilyos'tan, kapı, lambri ve parke keresteleri de Afrika ve Hindistan'dan getirtilmiştir.[23]
Alttan kızdırmalı alaturka stilinde inşa edilen kagir kubbeli hamamlarda Marmara mermeri, Hünkâr hamamında ise Mısır alabaster cevheri kullanılmıştır. Pencerelerde özel imalatla ultraviyole ışınlarını geçirmeyen camlar kullanılmıştır. Özellikle padişahın kullanımında olan yerlerdeki duvar ve tavan süslemeleri diğer mekanlardakilere nazaran daha fazladır. Çatılarda toplanan kar ve yağmur suları dere ve oluklarla kanalizasyona bağlanmıştır. Kanalizsyon şebekesi kafi miktarda borularla kurulmuş, atık sular çeşitli işlemlerle temizlenerek, dört ayrı yerden denize akıtılması sağlanmıştır.[24]