Главный фасад с парадным двором виден вблизи со всеми галереями и пристройками, а со стороны Тройной липовой аллеи он вырисовывается своим центральным корпусом с колоннадой и куполом. Этот фасад обращён на восток и с первыми же лучами солнца предстает ярко освещённым на фоне окружающих деревьев.
Северные фасады дворца и его пристроек оформлены более сурово и строго и почти полностью закрыты высоко растущими деревьями, подобранными из различных пород так, чтобы их кроны, разнообразные по контуру и цвету листвы, чётко вырисовывались на фоне золотистой окраски стен здания.
Южный фасад, соприкасающийся с Собственным садиком, отделан более тщательно и изысканно: окна второго этажа украшены колоннами и лепными наличниками, а у дверей к залам нижнего этажа устроены террасы и балконы с площадками и ступенями. Две террасы с балюстрадами (около юго-западных фасадов) выполнены по проектам архитектора Д. Кваренги, а один из балконов (Палатка) сооружён А.Н. Воронихиным и дополнен архитектором К.И. Росси.
Большой дворец со стороны реки Славянки.
Залы дворца, не предназначавшиеся вначале для больших парадных приёмов, отличаются уютом и изяществом. Особенно совершенны по своей отделке помещения центрального (главного) корпуса — Греческий и Итальянский залы, Туалетная в северной анфиладе, Столовая первого этажа и Бильярдная комната.
Итальянский зал помещён в центре главного корпуса и занимает второй и третий этажи здания. Круглый в плане и перекрытый куполом, он является композиционным центром планировки дворца; вокруг него расположены все остальные залы. Постройка зала решила и внешний облик дворца, его купол высится над центральной частью здания. Зал освещается верхним светом через фонарь в центре купола. Пол выложен из мрамора, стены облицованы сиренево-розовым искусственным мрамором и украшены лепкой и позолотой. Под куполом устроены хоры для оркестра. В нишах стен установлены подлинные античные статуи.
Греческий зал получил своё наименование по сходству с греческими внутренними двориками, которые, как и этот зал, были окружены идущей вдоль стен колоннадой и украшены нишами со статуями. А.Н. Воронихин, реставрировавший этот зал после пожара 1803 года, поместил между колоннами мраморные светильники, свисавшие на бронзовых золочёных цепях. Большие вазы из ценных горных пород Алтая, выполненные русскими гранильщиками в духе античных ваз, и резная мебель, окрашенная под тёмную и золочёную бронзу, сделанная по рисункам А.Н. Воронихина, довершали убранство.
Помещения дворца, отделанные архитектором Бренна после воцарения Павла I, отличаются большей парадностью и богатством. Эффектная лепка и роспись, обилие военных мотивов в орнаменте, массивные украшения из резного золочёного дерева должны были придать торжественность парадным приёмным залам. Таковы Верхний вестибюль, залы Войны и Мира, Тронный зал, Кавалерский и ряд других.
После 1800 года архитекторы Воронихин, Кваренги и Росси чрезвычайно обогатили отделку внутренних помещений дворца. Лучшим произведением Кваренги во дворце является Пилястровый кабинет, для которого по его же рисункам было изготовлено и мебельное убранство, дополненное позднее при реставрации дворца мебелью, выполненной по проектам А.Н. Воронихина.
После пожара 1803 года, «случившегося от затления балок около дымохода», для реставрации дворцовых залов центрального корпуса был приглашен Воронихин, имевший уже к тому времени изрядный опыт в отделочных работах, которые он провёл во дворце графа Строганова.
Обладая безошибочным чувством красоты, Воронихин сумел и в Павловске зарекомендовать себя большим мастером. Сохраняя всё лучшее в прежнем, он не боялся внести в отделку и то новое, что делало реставрируемые им залы ещё более совершенными.
Его творческое участие наиболее полно проявилось в восстановлении Итальянского зала, где он отделал заново хоры, и в Греческом зале, где по его проектам выполнены роспись потолка и лепка стен в углах.
Греческий зал.
Перекрытия залов Войны и Мира и лепные полукруглые панно с античными барельефами также принадлежат Воронихину. Надверные украшения Будуара, лепка потолка в Бильярдной и Столовой первого этажа свидетельствуют о том, с каким тактом умел архитектор включать свои композиции в первоначальный замысел Камерона.
Воронихин исполнял также рисунки для внутреннего убранства дворца; по его проектам изготовлена мебель и изделия из бронзы и хрусталя. Воронихинской мебелью были обставлены Новый кабинет, Итальянский и Греческий залы, обе библиотеки северной и южной анфилад, Будуар, Кабинет-фонарик и ряд других залов нижнего этажа.
Крупный вклад в отделку дворцовых залов внёс и другой талантливый русский зодчий — Росси. Во многих залах дворца находилась богатая мебель, исполненная по его замыслу. Им же даны рисунки и для многочисленных фарфоровых ваз и настольных украшений из слоновой кости и янтаря.