西安钟楼下部为砖石结构的正方形基座,表面用青砖砌成,基座之上为两层木结构楼体。自地面至楼顶高36米,其中基座高8.6米。没边长35.5米,建筑面积约1377.4平方米,内有楼梯可盘旋而上。整体呈典型明代建筑艺术风格,顶部为三重四面攒尖顶结构,由斗栱支撑,顶尖部为真金铂包裹木质内心的“金顶”,在微翘的屋檐上覆盖有深绿色琉璃瓦,楼内贴金彩绘,画栋雕梁。基座四面正中各有高约6米的十字相交的劵洞,过去是东南西北四条大街交汇的通道,人流车辆从劵洞通过。随着城市建设的发展,劵洞无法适应交通流量需要,而劵洞早已封闭。钟楼周围建有公路转盘,地下有专攻人形的环形通道。西安钟楼的门扇槁窗精美繁复,表面出明清盛行的装饰艺术每一层的门扇上均有8幅浮雕,每一幅浮雕均蕴含了一个古代典故。