Az épületegyüttes alaprajza egy római katonai táborhoz, castrumhoz hasonló. A kissé torz négyszögű 3000 négyzetméteres terület négy sarkában tornyok állnak, melyből három máig épségben megmaradt. A komplexum vastag, védelmi falai további bástyatornyokkal tagoltak, s felső szintjüket félkörös ablaksor töri át.
A palotát négy bejáraton keresztül lehetett megközelíteni: Aranykapu (északi), Vaskapu, Tengeri Kapu (déli), Ezüstkapu (keleti). A Porta Aenea, vagyis a Vaskapu a mai főbejárat (nyugatról), míg egykoron a főkapu, az északi bejárat a Porta Aurea, vagyis az Aranykapu volt. A kapukat összekötő két merőleges tengely négy főbb részre osztotta a palota területét. Az utakat oszlopfolyosók szegélyezték, az árkádívek közvetlenül az oszlopfőkön nyugszanak.
A késő római építészet jellegzetes motívumának, az árkádívnek ez az első alkalmazása. A déli lakószárnyhoz, a császár fő lakórészéhez hosszú út vezetett. Az udvarban az út nyugati oldalán dongaboltozatos templom állt, a másikon az uralkodó síremléke.
Diocletianus síremléke (mauzóleuma) nyolcszög alaprajzú, belülről négyszögű vagy félköríves fülkékkel bővített volt, amely magasan kiemelkedett az épület főtömegéből. Az épületet félgömb kupola fedte, kívül korinthoszi oszlopos folyosó határolta, bejárata elő-lépcsős, négyoszlopos.
A tenger felőli oldalon, a déli részen kapott helyett a császári rezidencia melynek árkádos galériája volt, a lakószárnyhoz könyvtár és fürdő tartozott. A déli oldallal szemben a gazdasági épületek, raktárak, műhelyek, testőrségi épületek helyezkedtek el.