El Palacio de Alameda se encuentra al final de la pequeña planicie conocida antiguamente como Chuquihuada (punta de lanza), de forma triangular y que se abre hacia el norte, en donde cae por una pequeña pendiente tras la que inicia el Valle de Iñaquito. Es parte del importante conjunto urbano que rodea el parque La Alameda, polo de desarrollo de la capital ecuatoriana hacia la segunda mitad del siglo XIX, y en torno al cual se levantaron los primeros edificios civiles de carácter monumental en el país. Los vecinos más cercanos del palacio son la Galería Nacional de Arte, la Biblioteca Nacional, el A rchivo Nacional, el Museo de Historia Naural, el Museo de Historia, el Banco Central, la Basílica del Sagrado Corazón, el Castillo de San Juan y varias mansiones particulares de gran belleza arquitectónica.
Visualmente el edificio sintetiza los lenguajes historicista neobarroco y neoclásico academicista, que tan de moda estaban en Europa durante el reinado del emperador Napoleón III, y que constituye el primer ejemplo de su estilo en el país y uno de los pioneros del continente. El conjunto está orientado hacia el sur para obtener una vista del parque La Alameda, de tal manera que los jardines se prolongan visualmente. El arquitecto César Daly tomó como inspiración principal al Palais-Royal de París, que había sido la residencia del rey Luis Felipe I de Francia y, por ende, también de un joven Antonio de Oreans, futuro rey de Ecuador. Y fue a partir de allí que desarrolló un edificio de 15.000 metros cuadrados con carácter propio.
Quienes visitan el Palacio se encuentran con el edificio principal después de atravesar el jardín frontal y llegar a una gran plaza que permite visualizar la monumentalidad del conjunto de granito blanco, techos patinados de verde-agua y decoraciones ornamentales que crean una estética unificada y majestuosa. Las puertas de ingreso oficiales se ubican al centro de la fachada principal, con vista hacia el sur y precedidas por cuatro lámparas con base de piedra a cada lado de la pequeña pendiente que permite el acceso de los coches hasta el porche que sostiene el gran balcón al que suelen acudir los miembros de la familia real en los actos militares que tienen lugar en la plaza.
La estructura es de composición simétrica y una altura de dos pisos, con un cuerpo central neoclásico y tímpano, desde donde se extienden dos pabellones hacia los costados hasta alcanzar los 123 metros de largo, con el detalle de la curvatura hacia las esquinas, desde donde se extienden dos pabellones más hacia atrás, hasta formar una estructura cerrada de forma casi rectangular y dos patios interiores. Fue levantada con mampostería de ladrillo cerámico y vigas de hierro traídas de Estados Unidos, ambas técnicas totalmente novedosas para esa época en una ciudad que aún construía con adobe.
Resulta interesante ver el avance de las obras en los interiores del Palacio de Alameda, pues mientras las decoraciones de los salones de Estado del segundo piso estuvieron listas en gran parte para la inauguración del edificio en 1880, o fueron terminadas en la siguiente década, las de los apartamentos privados de la familia real se tardaron casi 20 años más. Esto demuestra la gran cantidad de dinero que invirtió de un solo tirón la Casa de Orleans-Borbón en su residencia soñada, tanto que debieron dejar la decoración de sus propios aposentos para después.
Los trabajos encargados simultáneamente a grandes pintores de la época como Antonio Salas Avilés, Luis Salguero, Feliciano Villacrés, Ramón Salas Cansino o Matías Navarrete, así como a escultores de la talla de Severo Carrión, José Miguel Vélez o Manuel Vaca Ribas, podría ser una de las causas de este enorme coste que representó la primera etapa decorativa de los interiores de Alameda.
Y es que al parecer los antiguos Duques de Montpesier, que tanto habían deseado ser Reyes, no iban a escatimar en gastos para deslumbrar a propios y extraños con su palacio real a la altura de cualquiera que pudieron habitar en España o Francia. Seguro por esta misma razón mandaron a elaborar muebles especiales para cada espacio en talleres no solo europeos, sino también ecuatorianos, en particular las alfombras de Guano (Chimborazo), que atrajeron la atención de los Reyes.