Osnova Dioklecijanove palate je nepravilni pravougaonik, a njen oblik podseća na kastrum - vojni logor. Sa tri strane palata je bila opasana debelim zidinama ojačanim kulama, dok je četvrtom stranom izlazila direktno na more. Fasade nisu bile jednake, a najreprezentativnija je bila ona južna, okrenuta prema moru. Istočna i zapadna fasada su međusobno slične i bez ukrasa. Na severnoj fasadi je bio glavni ulaz u palatu sa dvostrukim vratima sa arhitravom. Sa dve glavne ulice palata je, kao grad, bila podeljena na četiri dela. Osim carskih odaja, hrama, peristila i podzemnih hodnika i prostorija, palata je imala i carski mauzolej, koji je i danas dobro očuvan.
Arhitektura Dioklecijanove palate pripada poznoj rimskoj umetnosti, ali pod jakim istočnjačkim uticajima, a takođe i shvatanjima istočnjačkog ceremonijala koji je car Dioklecijan usvojio.
Dioklecijanova palata jedna je od najznačajnijih antičkih građevina, najveća i najbolje sačuvana kasnoantička palata na svetu. Njene originalne arhitektonske forme nagoveštavaju novu ranohrišćansku, vizantijsku i ranu srednjovekovnu umetnost. Od 1979. godine nalazi se na Uneskovoj listi svetske kulturne baštine.
