ایوان این طاق ۴۳ متر ارتفاع و ۲۵متر پهنا دارد و بر دیوارهایی با قطر ۴ تا ۷ متر استوار است. این دیوارها تا سال ۱۸۸۰ باقی بود. بر بدنه طاق کسری تصاویری از فتح شهر انطاکیه از سوی ساسانیان نقاشی شده بود. مهمترین قسمت این کاخ، مدخل اصلی آن است که به شکل ایوانی عریض و مرتفع، روبه خارج ساخته شده بود و تالار مستطیل شکلی در پشت آن قرار داشته است.طاق بزرگ هلالی قسمت مرکزی را می‌پوشاند. در طرفین بخش مرکزی که محور اصلی بنا را تشکیل می‌داد، راهروها، اتاق‌ها وتالارها با پوششگنبدی و گهواره‌ای قرار داشتند. نور تالار اصلی به وسیله ۱۵۰ دریچه تامین می‌شده است. طاق بزرگ روی دیواره‌های سراسری وبدون ستون بنا شده بود. قسمت جلویی طاق هلالی وبخشی ازنمای اصلی کاخ هنوز پابرجا است. نمای بدون روزنه کاخ تیسفون به چهار طبقه تقسیم شده و به وسیله طاقی‌ها ونیم ستون‌هایی در اطراف آنها تزئین شده بود. در ترکیب نمای خارجی کاخ، تاثیرمعماری آشور به چشم می‌خورد.

خصوصیات زیادی دراین بنا مشاهده می‌شود. اما دو ویژگی معماری ایران در آن به خوبی آشکار است، یکی استفاده از تناسبات طلایی هندسه ایرانی است که از آن مستطیلی به اندازه ۶۰/  ۴۲×۳۰/  ۲۵متر تشکیل و در وسط آن طاقی ساخته شده است.ویژگی دیگر استفاده از مصالح معمولی یا مصالح خشتی است و نه سنگتراش، پیشرفتگی‌ها و بقیه نکات ریز معمارانه حاصل محاسبه‌های دقیق بوده است. محاسبه‌های فنی دقیقی که قبل ازکارساختمانی انجام می‌شده درساخت این بنا به خوبی مشاهده می‌شود. نقاشی‌ها و حجاری‌های بسیاری نیز به چشم می‌خورند و این خود نشان می‌دهد که ازهنر نقاشی دراین زمان بیش از زمان اشکانی استقبال می‌شده است.