Constituição do edifício

O edifício da Câmara Municipal do Porto é constituído por seis pisos, uma cave e dois pátios interiores. Para atingir o topo da torre central, a 70 metros de altura e da qual faz parte um relógio de carrilhão, é necessária uma escalada de 180 degraus.

Fundamentalmente constituído de mármore e granito, o interior do edifício conta com alguns locais nobremente decorados, nos quais são realizadas as cerimónias mais solenes e as habituais Assembleias Municipais e Reuniões de Executivo. A saber:

Átrio ou Passos Perdidos do rés-do-chão

Situado no piso térreo do edifício, neste local podem ser apreciadas as pinturas do teto em estilo romântico, de onde se destaca o Brasão da Câmara Municipal do Porto, acompanhado da Nossa Senhora da Vandoma, Santa Padroeira da Cidade. No acesso à escadaria principal, encontram-se duas estátuas em mármore, da autoria de Henrique Moreira, denominadas de "Indústria" e "Arte", representadas por figuras femininas. A primeira é representada por um mulher do povo com um xaile ao ombro e uma roda dentada; a segunda é representada por uma mulher de dorso nu e com a cabeça levemente levantada. 
Neste espaço podem ainda ser admiradas três obras da escultora Maria Alice Costa Pereira: "O Marítimo", "A Peixeira" e "A Ceifeira".

Escadaria principal

O acesso aos salões nobres faz-se através de uma ampla escadaria revestida a mármore negro, onde se encontra um busto do Corregedor Francisco de Almada e Mendonça, réplica do original de Soares dos Reis, patente no Cemitério do Prado do Repouso. No cimo das escadas, preenchendo os quatro cantos do espaço, podem ser apreciados quatro frescos de Dórdio Gomes, onde o artista aborda os seguintes temas:

O Porto Romântico, evocando Camilo Castelo Branco em plena Praça da Liberdade;

A Expansão Comercial, evocando Afonso Martins, o Alho, burguês portuense eleito para negociar com Eduardo III, em Londres, no ano de 1353, o primeiro tratado do comércio de que há notícia;

A Dilatação Geográfica, dedicado aos Descobrimentos, com a figura do Infante D. Henrique;

As Origens - Potucale Gérmen da Nacionalidade, com a figura de D. Afonso Henriques.

Salão Nobre

É neste espaço que se realizam as cerimónias oficiais de receção ou homenagem a individualidades. Aqui destaca-se um centro de mesa, peça principal de um baixela em bronze dourado da segunda metade do séc. XIX, constituída por 43 peças (floreiras, candelabros e fruteiras), adquirida pela autarquia portuense aos herdeiros de António Bernardo Ferreira, proprietário da companhia de vinhos "Ferreirinha".
Entre outras peças e pinturas, decoram o Salão duas figuras em mármore de carrara, a "Honra" e a "Concórdia", da autoria de Gustavo Bastos.

Sala D. Maria II

Neste salão sumptuosamente decorado, onde se distingue a pintura a óleo em tamanho natural de D. Maria, podem ainda ser apreciadas interessantes peças de arte decorativa. Na majestosa sala encontram-se um relógio e duas ânforas em porcelana rosa de Sévres do séc XIX, duas cómodas italianas do séc. XVIII com incrustações em marfim, dois jarrões japoneses do séc. XIX, uma mesa gigante em mogno, cujo o único suporte é um pé central que termina em garras de leão, dois tremós estilo império e dois lustres em cristal de Veneza.

Sala das Sessões

Esta sala, onde se realizam as reuniões de Executivo e as Assembleias Municipais, está decorado com três enormes tapeçarias de Guilherme Camarinha. A maior das três, denominada de "Hino em Louvor, Honra e Glória da Cidade do Porto", evoca os acontecimentos mais marcantes da história da Invicta, entre os quais o Cerco do Porto. As outras duas, mais pequenas, denominadas "A Faina do Douro" e "S. João", evocam, respetivamente, a ligação da cidade ao comércio do Vinho do Porto e a festa mais característica da cidade.