Dinh thự gồm ba tầng với tổng diện tích khoảng 500 m2, tọa lạc trong khu vườn rộng giữa ngút ngàn thông xanh. Dinh thự có lối kiến trúc Pháp kết hợp với nét Á Đông.

 Tầng lầu được xây theo hình ngũ giác vọng nguyệt, với mái ngói nhô ra. Hệ thống ô thông gió có hoa văn trang trí cành đào cách điệu. Tầng này là nơi triển lãm các vật dụng cung đình triều Nguyễn.

 Trong thời kỳ Dinh 3 - nơi nghỉ dưỡng của vua Bảo Đại và hoàng hậu chưa được xây dựng thì hai người thường nghỉ tại dinh thự này. Không gian trong ngoài dinh đều có nước sơn vàng thường thấy của biệt thự kiểu Pháp. Màu vàng cũng là biểu tượng hoàng gia.

 Hệ thống cầu thang, cửa sổ, trần mái, đồ nội thất được ốp gỗ quý tạo nên vẻ ấm áp, sang trọng.

 Có 10 phòng trong cung, phòng riêng của Hoàng hậu Nam Phương nằm ở tầng hai. Nhiều đồ đạc của bà như tủ quần áo, giường ngủ, bàn trang điểm, triều phục... vẫn còn nguyên vẹn.

 Chiếc đàn piano có xuất xứ từ Pháp mà bà Nam Phương thường sử dụng được đặt trong phòng. Sau khi cưới, hoàng hậu không thường xuyên sử dụng ngôi nhà này. Bà chỉ lui tới cung trong số ít lần cùng các con lên Đà Lạt nghỉ dưỡng.

 Phòng chờ của du khách trước khi gặp chủ nhà ở ngay lối vào, cạnh đó là phòng tiếp khách. Cách bài trí nội thất dinh thự đã tái hiện phần nào cuộc sống vương giả của một gia đình hoàng tộc thời ấy.

 Phòng ngủ thiết kế cho vợ chồng ông Nguyễn Hữu Hào ở tầng 2 của dinh thự. Mỗi phòng đều có lò sưởi riêng làm từ nhiều loại đá hoa cương màu sắc khác nhau. Hầu hết phòng đều có ban công để ngắm cảnh.

 Trong cung còn có phòng riêng của thái tử Bảo Long, phòng yến tiệc, phòng ăn của gia đình, nhà bếp... Bố cục không gian các phòng trong dinh thự được thiết kế thoáng đãng.

 Ngoài dồ dùng gia đình, những bức thư mà Nam Phương Hoàng hậu đã viết từ Pháp gửi về cho vua Bảo Đại vào năm 1949, các văn bản, giấy tờ của gia đình... được trưng bày trong tủ kính.