Kościół pw. św. Józefa w Katowicach to obiekt murowany z cegły, pokryty cegłą licówką. Nieorientowany, z prezbiterium zwróconym w kierunku południowym. Wzniesiony jest na planie krzyża łacińskiego, posiada pseudobazylikowy korpus i zwieńczony jest dachem dwuspadowym o konstrukcji drewnianej, kryty blachą ocynkowaną (pierwotnie łupkiem, a potem eternitem), natomiast na wieżyczkach blachą miedzianą. Wymiary zewnętrzne kościoła wynoszą: długość 53 m, szerokość 30,5 m, wysokość 64 m.
Kościół został zaprojektowany przez architekta Ludwiga Schneidera w stylu neogotyckim. Elewacje świątyni ozdobiono ornamentami z cegły profilowanej i glazurowanej, tynkowanymi blendami, przyporami, pinaklami, arkadowymi fryzami, a także daszkami, które akcentują jej bryłę. Fasadę ujęto w dwie wieżyczki z klatkami schodowymi prowadzącymi na chór. Fasadę poprzedza trójdzielna kruchta z portykiem kolumnowym, w której znajduje się główne wejście do świątyni. Nad nim znajduje się rozeta, a szczyt fasady zdobią ostrołukowe blendy.
Okna kościoła są ostrołukowe z maswerkami. W prezbiterium oraz nad wejściem umieszczone są rozety.