Główny budynek miał wymiary około 36x30 m. Budowla składała się z trzech prostopadłych skrzydeł mieszkalnych o szerokości około 13 m. Skrzydła te były masywne, trójkondygnacyjne, kryte dwuspadowym dachem z trójkątnymi szczytami. Wewnątrz znajdował się dziedziniec o wymiarach około 35 × 14 m. Wjazd na dziedziniec odbywał się przez ceglaną wieżę bramną o wymiarach około 11 × 10 m. Oprócz niej istniały trzy narożne wieże, zaopatrzone w dwa rzędy strzelnic. Gmach zamku otaczał mur obwodowy o długości ok. 240 m i szerokości 1,5 m z nakrytym daszkiem krenelażem. W kompleksie zamkowym znajdowały się m.in. kancelaria, kaplica, pomieszczenia mieszkalne i składy broni. Zbudowana w zamku kaplica zastąpiła wykorzystywany do tego celu dawniej (1250-1350) kościół św. IdziegoLech Łbik: Narodziny bydgoskiej parafii, średniowieczne świątynie, parafialny laikat, dekanat [w:] Kronika Bydgoska, tom specjalny, Bydgoszcz 1999.
W I połowie XVII w. warownię otoczyły fortyfikacje bastionowe. Dwa główne bastiony strzegły newralgicznych punktów twierdzy: drogi wjazdowej do Bramy Kujawskiej oraz mostu prowadzącego na zamek. Umocnienia miały konstrukcję murowano-ziemną (wewnątrz ziemia, na zewnątrz mur).