Собор опоясывает цепочка соединенных легкими небольшими арками вертикальных колонок, покрытых затейливым резным орнаментом. Между окнами второго яруса разместились выразительные лики святых с широко раскрытыми глазами, смотрящими на мир уже восемьсот лет. Характер декоративной фасадной резьбы роднит Рождественский собор с находящимися в соседнем Владимире княжескими храмами XII века. Сохранившаяся белокаменная резьба является лишь частью декоративного оформления древнего храма и не дает представление о его первоначальном великолепии.
Внутри собора вверху правой алтарной апсиды сохранились фрагменты росписей древнейшего времени. Основная часть фресок датируется 1635-1636 годами. К XVII относится и пятиярусный иконостас, среди авторов которого известно имя москвича Григория Зиновьева – "государева жалованного иконописца", вышедшего из крепостных, талантливого ученика прославленного Симона Ушакова. В интерьере собора экспонируется коллекция выносных фонарей.
Подлинным украшением собора являются двустворчатые Золотые врата западного и южного порталов. Этот уникальный памятник древнерусского искусства, был выполнен в технике золотой наводки, при которой на медные пластинки наносился особым способом золотой контур изображения, затем на основу наносились квадратные клейма с библейскими сценами, создавая эффектную световую игру динамичных человеческих фигур, орнамента и фантастических животных, ярко выделявшихся на темном фоне. Массивные ручки мастера выполнили в виде львиных масок с кольцами в пасти, ставших теперь символом города.
Рождественский собор был также местом погребения привилегированной феодальной знати, прежде всего наиболее именитых из многочисленных потомков суздальских удельных князей, игравших видную роль в политической жизни страны. Надписи на могильных плитах возвращают нас в средневековье. В ХV-ХVII веках здесь были похоронены несколько представителей князей Шуйских (северо-западная и западная часть собора), Ногтевых (северная стена), у южной сосредоточены погребения знатного рода выходцев из Литвы князей Вельских, наделенных поместьями в Суздальском уезде в XV веке и захиревших в XVII веке. При Иване IIIи особенно в малолетство Ивана Грозного Вельские играли большую роль во внутриполитической жизни страны.
Напротив южного фасада собора возвышается восьмигранный столп колокольни (1635). До того как в начале XIX века была построена колокольня Ризположенского монастыря, кремлевская колокольня была самым высоким зданием Суздаля. Ее воздвигли местные мастера. В конце XVII века под венчающим здание шатром были установлены часы с боем, реставрированные городскими умельцами в 1967 году. Ныне, как и три с лишним столетия назад, колокольчик отбивает минуты, четверти часа и часы.
Колокольня соединяется реставрированной двухъярусной галереей на высоких арках и переходом с архиерейскими палатами – комплексом жилых и хозяйственных построек высших суздальских церковных иерархов, сложившимся в течение нескольких столетий.
Юго-восточный угол палат сохранил белокаменную кладку конца XV века. В XVI веке корпус был перестроен и в конце XVII века принял современный вид. Шатер парадного крыльца, крытый зеленой поливной плиткой и выходящие на соборную площадь окна, обрамленные резными наличниками, придают зданию праздничный вид.
Интерьер архиерейского корпуса представляет исключительный интерес. Он восстановлен по старинным описям и превосходно передает внутренний вид богатых покоев XVII века. Сени ведут в Крестовую палату являющуюся уникальным инженерным творением русских зодчих. Огромное по площади (более 350 квадратных метров) перекрытие зала не имеет обычного в таких случаях центрального столпа, на который опираются своды. Зал предназначался для торжественных приемов. Далее цепочкой вытянулась анфилада покоев, где ныне располагается историческая экспозиция.
В XVIII веке кремлевский ансамбль дополнили воздвигнутые в юго-восточной его части две Никольские церкви (1771, 1739 годы) – зимняя, отапливаемая, и летняя, холодная. Скромных размеров однокупольные постройки оформлены довольно просто. Зато колокольня с единственной на весь город архаичной формы шлемовидной главкой (так же выглядели когда-то и завершения Рождественского собора) по разнообразию декоративной отделки относится к числу лучших в городе.
Напротив архиерейских палат стоит перенесенная на территорию кремля из владимирского села Глотова одноглавая деревянная Никольская церковь (1766). Перекрытая высокой двускатной кровлей, она относится к типу клетских храмов, основу которых, как и в избах, составляла клеть – четырехугольный бревенчатый сруб. Это прекрасный образец мастерства русских плотников.