Fundamenty poprzedniego zamku zostały zintegrowane z murami nowego pałacu. Stąd też osie okien w skrzydle bocznym nie są symetryczne, ponieważ szerokość pałacu w tym miejscu odpowiada szerokości dawnego zamku. Asymetria jest bardzo nietypowym elementem jak na owe czasy, ponieważ architektura barokowa opierała się na rozwiązaniach symetrycznych.
Pałac Augustusburg składa się z trzech skrzydeł okalających cour d'honneur (pol. dziedziniec honorowy). Wychodzące na wschód fasady skrzydeł północnego i południowego to jedne z najznamienitszych przykładów sztuki niemieckiego baroku.
Od 1728 dalsze prace budowlane prowadził François de Cuvilliés Starszy (1695–1768), budowniczy dworu bawarskiego, który wykonał fasady oraz pomieszczenia reprezentacyjne w stylu regencji i wczesnego rokoko.
W latach 1740–46 Johann Balthasar Neumann (1687–1753) wykonał klatkę schodową, która uchodzi za jedno z głównych dzieł architektury barokowej w Niemczech.
Prace wykończeniowe prowadził Johann Heinrich Roth (1729–1780). Sala Ogrodowa na pierwszym piętrze jest ozdobiona żółtym i zielonym marmurem, a jej ściany podzielone są pilastrami. Plafon jest dziełem Carlo Carlone (1686–1775).