Là một công trình kiến trúc mang đậm phong cách Pháp ở cuối thế kỉ XIX, với chiều cao 15m, dài 28m, rộng 15m, gồm 3 tầng: tầng hầm dùng cho việc nấu nướng, tầng trệt dùng làm Khánh tiết, Tại đây còn bài trí những hiện vật cổ xưa dùng để trang trí nội thất như: Song bình Bách điểu chầu phụng, bộ tràng kỷ Hoàng Gia ghi niên đại Khải định năm 1921, cặp ngà voi Châu Phi dài 170 cm, bộ tam đa ngũ thái Phúc – Lộc – Thọ và tầng lầu là phòng ngủ. Toàn bộ ngôi biệt thự được sơn trắng, phía trên lợp ngói đỏ, phía dưới là những mảng viền được trang trí tinh tế, đậm chất nghệ thuật. Mặt ngoài Bạch Dinh được trang trí những hoa văn cầu kì và tám bức tượng đá bán thân gắn trên một đường thẳng bao quanh ba mặt tường chính của toà nhà. Hầu hết tượng đều mang phong cách của nghệ thuật Hy Lạp cổ đại. Lúc bình minh hay khi chiều xế bóng, những bức tượng ký hoạ chân dung đối xứng trên nền chim công lấp lánh, trông thật tráng lệ và kỳ diệu.

Phía trước Bạch Dinh có thể nhìn thẳng ra hướng Biển, bao quát cả Bãi Trước và Núi Lớn đến Núi Nhỏ. Còn nhìn thằng xuống sẽ thấy Hòn Hải Ngưu. Đó là một mũi đá nhô ra biển có hình dáng như một con trâu đang đắm mình dưới nước, là nơi câu cá của các chủ nhân Bạch Dinh trước kia và khách du lịch ngày nay. Đứng trên khu di tích kiến trúc Bạch Dinh, du khách có thể nhìn thấy toàn cảnh biển Bãi Trước của Vũng Tàu, những vùng biển lân cận và đường Quang Trung – Hạ Long dưới chân núi, là một trong những con đường đẹp nhất Việt Nam.