Посередині комплексу розташовані корпуси казарм, спроєктовані у вигляді літери «V» в плані. Перед казармами, на випадок захоплення комплексу ворогом, збудували редут для ведення ближнього бою. Редут розташували дзеркально до казарм, що в плані утворювало ромб і було своєрідною мініфортецею.
Максиміліанська вежа, названа так на честь генерала Максиміліана д’Есте, послідовника цієї фортифікаційної системи, була доволі новітнім винаходом у теорії військового будівництва. Основною її перевагою, на відміну від веж і бастей середньовічних фортифікацій, була наявність внутрішнього каркасу. Всередині вежі був кам'яний циліндр, який з'єднувався з зовнішніми стінами своєрідними вертикальними ребрами, що надавали споруді просторову міцність. У разі влучання ядра будівля могла постраждати з певного боку, але це не спричиняло її суцільного руйнування. Така структура нагадує будову мушлі з багатьма стінками та взаємопов'язаними перетинками. Посередині внутрішнього циліндра була цистерна для питної води. Для технічних потреб також збирали дощову воду, але був також проведений водогін. У більших максиміліанських вежах у центральному циліндрі розташовували подвір'я, а в менших — лише колодязь. Навколо внутрішнього циліндра була влаштована гвинтова кам'яна сходова клітка, що забезпечувала додаткову міцність.
Місток через рів до головного входу до казарм, 1919 р. фот. Центр міської історії
Вежі були оточені неприступними ровами з кам'яними стінами, таким чином нижній житловий поверх був захищений від прямого влучання в разі бою. На верхніх поверхах були влаштовані різні типи вікон, з яких широкі були для гармат. Нагорі веж спочатку була платформа, обмежена зубчастим парапетом. Тут ставили гармати для ведення дальнього бою, а для ближнього бою у виносних аркадах-машикулях були влаштовані отвори донизу. Згодом, з появою нових видів зброї, така система втратила сенс, і платформи були перекриті дахами. Гармати піднімали на верхні поверхи ліфтами, шахти яких були розташовані обабіч входу. Також при входах були влаштовані своєрідні сторожівки з бійницями для оборони у випадку захоплення веж. Вежі мали навіть санвузли з окремими кабінками для офіцерів.
Максиміліанські вежі передусім мали слугувати для ведення бою, а казарми — для проживання в мирний час. Хоча й у казармах, на наріжниках і по центру, існували прямокутні та круглі оборонні вежі. Там були влаштовані великі отвори для гармат, зовнішні сходи.
Досі збереглася австрійська система нумерації всіх об'єктів комплексу цитаделі у вигляді римських цифр, нанесених на фасади чорною фарбою. Також на стінах казарм, на висоті людського зросту, намальовані силуети людей в натуральну величину. Це було зроблено для навчання солдат тримати приціл тривалий час.
Опалювали комплекс пічками. Навколо цитаделі досі трапляються залишки старовинних кахлів з товстими стінками, що укладали в замок. Очевидно, така унікальна для Львова конструкція була зроблена для стійкості печей під час можливих воєнних дій.
По головній осі казарм у круглій вежі розташовано наскрізний прохід з двома монументальними порталами. У міжвоєнний період там навіть з’явилися ардекові обрамлення зі скульптурним декором, спроектовані архітектором Зигмунтом Гарляндом та скульптором Юзефом Стажинським. Цей декор з фундаційними написами, гербами, емблемами та арматурою, ймовірно, був знищений під час ІІ Світової війни. Казарми були оточені ровом, через який вели мости. Центральний міст прикрашали два леви, які теж не збереглися.
Цитадель досі стоїть на неприступних схилах. Існувало два під'їзди до неї. Головним була теперішня вулиця Грабовського, що колись називалася Цитадельною. Саме нею піднімалися австрійські війська і в’їжджав сам цісар. Окрім того, з боку Пелчинського ставу існувала звивиста дорога — серпантин, що вів до підземних воріт, замаскованих у схилі. Це був додатковий вихід чи виїзд для техніки.
Споруджена в середині ХІХ ст. цитадель є прикладом так званого «цегляного стилю», який масово поширився в архітектурі Львова через тридцять–сорок років. Тут цей стиль був обраний як найбільш відповідний до архітектури фортифікацій за естетичними, економічними та конструктивними засадами. Спорудження в той самий час Будинку інвалідів з відкритим смугастим цегляним муруванням свідчило про остаточний кінець доби класицизму і народження історизму, або архітектури вибору.
Головний наскрізний вхід до казарм цитаделі зі скульптурами левів, 1921-1928 рр. фот. Центр міської історії
Попри загальний суворий вигляд будівлі цитадельного комплексу, він має характерне оздоблення, притаманне замкам. Усі конструктивно та семантично важливі елементи — обрамлення, наріжники, машикулі, цоколь — виконані з каменю, прясло стіни — з цегли. Додатковими елементами декору були декоративні цегляні мурування та карнизи з фігурних керамічних елементів. Сама ж цегла вирізнялася великою якістю, мала гарний колір і тепер, вже більше ніж через два століття після спорудження, потребує хіба що розчищення.
На території цитаделі був розбитий парк, на картах можна побачити діагональні доріжки-алеї, обсаджені деревами, окремі з яких збереглися донині.
Є відомості, що цитадельний комплекс поєднаний підземним ходом з ратушею, губернаторством на теперішній вул. Винниченка та деякими іншими будівлями. Можливо, це було зроблено одразу під час спорудження, щоб забезпечити, у разі потреби, швидку евакуацію посадових осіб.
