警察署的建築風格，採對稱性空間構成：兩廂簇擁的正立面緊對街角，遠遠望去便能感受一股截然不同的懾人氣勢。整棟建築被橫貫全身的帶狀飾分割成上、中、下3個部分。而3部分中心點則分別落在：下層門廊上白色的「台南市警察局」橫額，中層以7個六角形龜甲紋樣組成的橫額，以及最上層的勳章飾之上。進一步來看，利用橫額大小變化、山牆階狀飾的烘襯，以及2樓陽台所造成的層次感，則又使得山牆頂正中央的勳章飾成為整棟建築的焦點所在。

造型上，台南市警察局可算是藝術裝飾（Art Deco）式樣，中央主體最高，有一突出於二樓平屋頂之山牆，山牆上有簷口線收邊，但線下則有層層退縮之階狀飾，中央為勳章飾，其下尚有一條由小圓交疊而成之飾帶及一塊由七個八角形「龜甲」紋飾組成之橫額。

其他部份亦還有線角處理，但大多為垂直線或水平線之現代式紋樣組合。開口部一樓均為方窗，二樓以圓拱窗為主。材料方面，整棟建築基本上柱樑樓板為鋼筋混凝土，但其中之鋼材有大部份為I型鋼。牆壁則為磚造，外牆貼用北投窯業產之面磚，窗台及基座部份則為洗石子。