警察署的建筑风格，采对称性空间构成：两厢簇拥的正立面紧对街角，远远望去便能感受一股截然不同的慑人气势。整栋建筑被横贯全身的带状饰分割成上、中、下3个部分。而3部分中心点则分别落在：下层门廊上白色的「台南市警察局」横额，中层以7个六角形龟甲纹样组成的横额，以及最上层的勋章饰之上。进一步来看，利用横额大小变化、山墙阶状饰的烘衬，以及2楼阳台所造成的层次感，则又使得山墙顶正中央的勋章饰成为整栋建筑的焦点所在。

造型上，台南市警察局可算是艺术装饰（Art Deco）式样，中央主体最高，有一突出於二楼平屋顶之山墙，山墙上有檐口线收边，但线下则有层层退缩之阶状饰，中央为勋章饰，其下尚有一条由小圆交叠而成之饰带及一块由七个八角形「龟甲」纹饰组成之横额。

其他部份亦还有线角处理，但大多为垂直线或水平线之现代式纹样组合。开口部一楼均为方窗，二楼以圆拱窗为主。材料方面，整栋建筑基本上柱梁楼板为钢筋混凝土，但其中之钢材有大部份为I型钢。墙壁则为砖造，外墙贴用北投窑业产之面砖，窗台及基座部份则为洗石子。