大楼占地面积5722平方米。建筑面积32680平方米。大楼分东西部分，东面面对黄浦江。高8层，上有三层高的四面行钟楼，共11层，总共78.2米;西部直达四川中路，为5层。大楼为钢筋混凝土结构外，外观为希腊式新古典主义风格。东部外墙砌花岗石，西部一二层亦以石砌就，形成基座，以上3层贴褐色面砖。大门前为4根希腊多立克式柱，柱上端为方形，雕刻花纹，内有六扇拉门，两侧以花岗石砌成石堡状。一、二层上均挑出檐口，六层上挑出更深，三至六层贯以石砌立柱。进门为海关大厅，贴金花纹的天然大理石柱使人目眩，上面的平顶，也用五彩石膏拓花。近大门中央上有八角斗行穹顶，凹进部分大八面则有八幅历代帆船战舰图画，均以彩色小粒马赛克拼成，是精湛的工艺美术品。二、三 层均较高，约五六米。一至六楼的楼面都有大小不同的门厅。门为铜框嵌花格玻璃制成。大厅、门厅的地坪、楼梯、走廊都以马赛克铺砌。二至六楼各室皆铺柚木拼花地板，天花板则以石膏拓花涂金而成。

对于这座海关大楼来说，最著名的要恐怕算那高耸的钟楼和大钟了。钟楼有10层楼高，可以俯瞰整个外滩及上海中心市区。四周四个钟面。每面都有100多块0.3-1平方米的玻璃拼成，直径5.3米。装有自动开关的电灯72盏，晚上通体明亮，斗大的数字在几里之外也可清晰可见。钟面上的紫铜长针长3.16米，重60千克;短针长2.5米，重36千克。钟楼内有3个钟捶，最大一个重2吨，另两个也重一吨左右，钟的发条用0.01米粗的钢丝组绞，长156米。每周开钟上发条3次，每次要四人操作一小时左右才能完成。机器房的楼上有1个大钟、4个小钟，每隔15分钟，四口小钟就响起叮咚叮咚之声，每隔一小时，1个135千克重的大铜锤便敲击十几吨重的大钟发出雄壮的当当声，持续10秒左右，几里内都可听到。大钟仿英国伦敦国会大厦的大钟式样制造，在英国制成后运到上海组装，花白银2000多两。当时被称为亚洲第一钟。大钟在1956年曾进行大修。