Gotycki, monumentalny Pałac Papieski składa się z dwóch części, położonego koło katedry Notre-Dame Starego Pałacu i przylegającego do niego od strony południowej Nowego Pałacu. Część wschodnią i północną (Pałac Stary) zbudowano w latach 1334-42 na polecenie papieża Benedykta XII, natomiast budowę części zachodniej (Pałac Nowy) przeprowadził Klemens VII w latach 1342-52. Zbudowana z białego kamienia warownia jest największą gotycką budowlą w Europie (powierzchnia 15 tys. m²). Obie części tworzą nieregularny plan, skupiony wokół dwóch czworobocznych dziedzińców.

Wzniesiony w całości z kamienia pałac posiada zarówno cechy architektury rezydencjonalnej, jak i obronnej, stąd też dawna rezydencja papieska jest de facto zamkiem. Zamkowy charakter rezydencji poświadcza ogólny jej zarys, monumentalne mury, które w niektórych częściach ozdabiają masywne ślepe arkady o łuku ostrym i masywne czworoboczne wieże z krenelażami. Dziedziniec starszej budowli otoczony jest krużgankiem.

Podczas drugiej fazy budowy pałac otrzymał bardziej reprezentacyjny charakter. Część okien otrzymała gotyckie maswerki, lub zostały obramione profilowanymi arkadami, niektóre wejścia poprzedzają reprezentacyjne portale, natomiast od strony zachodniej wzniesiono elewację z bramą wejściową z ozdobnym portalem wewnątrz jednej z nisz, flankowanej dwoma wykuszami z oktagonalnymi wieżami pomiędzy którymi znajduje się balkon. Architektura pałacu jest w pełni funkcjonalna, która zapewniała określonym pomieszczeniom możliwość do odprawiania bogatych, zainspirowanych dworskim obyczajem rozmaitych ceremonii papieskich, czy też dostosowana do prywatnych potrzeb głowy Kościoła. Stary pałac Benedykta XII mieści zespół reprezentacyjnych pomieszczeń; w skrzydle południowym znajdowały się pomieszczenia na konklawe, w północnym kaplica. Pomieszczenia zachodniego skrzydła zamieszkiwał dwór papieski. W narożu północno-wschodnim wznosi się wieża Trouillas mieszcząca spiżarnie, piwnice na opał. We wschodniej części znajdowały się zbrojownia powyżej zaś wielka kuchnia, konsystorz w którym odbywały się obrady kurii i wielka jadalnia przeznaczona na uczty. W części wschodniej budowli Benedykta XII mieściły się prywatne komnaty papieży (w tym sypialnia, prywatny gabinet do pracy i schronienie zwane refugium) oraz mniejsza jadalnia, sala na paramenty i dwie sale obradowe. Usytuowana przy południowo-wschodnim narożniku Wieża Papieska lub Anielska mieściły skarbiec i bibliotekę.

Za pontyfikatu Klemensa VI cześć pomieszczeń pałacowych otrzymało nowy wystrój, ze względu na ambicje artystyczne i potrzebę wzbogacenia dworskich ceremonii. Do prywatnych pomieszczeń dobudowano salę audiencjonalną, zaś południowe skrzydło Nowego Pałacu wzbogaciło się o wielką kaplicę o długości 52 i szerokości 16 metrów, nakrytą sklepieniem krzyżowo-żebrowym. Do kaplicy przylega monumentalna zakrystia, pokój do pracy znany jako Chambre du Cerf oraz umieszczone na górnym piętrze przejście prowadzące do loggii znanej jako Loża Błogosławieństw, widocznej od strony dziedzińca. W tym miejscu nakładano papieżowi na głowę tiarę, by następnie błogosławić wiernych, udzielać odpusty, oznajmiać o beatyfikacji lub kanonizacji. Z loggii w dół w stronę dziedzińca prowadzą szerokie reprezentacyjne schody.

Z dawnego, bogatego wystroju poszczególnych pomieszczeń zachowało się niewiele, m.in. część rzeźb i duży zespół malowideł ściennych. Nad pierwotnym wystrojem działali artyści z Anglii, Katalonii, Czech i przede wszystkim Włoch, głównie przedstawiciele szkoły sieneńskiej. Za czasów Benedykta XII polichromie wykonywał w latach 1336-68 nadworny malarz Matteo Giovanetti z Viterbo. Do dziś zachowały się malowidła w kaplicach Św. Jana i Św. Marceliana (Żywoty patronów kaplic) oraz komnatach papieskich. W papieskiej sypialni zachowały się malowidła przedstawiające kurtyny ze stylizowaną dekoracją ornamentalną i roślinną. Freski w tzw. Jelenim Pokoju ilustrują obyczaje dworskie; polowanie na jelenie, polowanie z sokołami i połów ryb. Tło dla tych przedstawień tworzy szczegółowo malowany las o bogatym roślinnym runie i rozmaitymi drzewami, na gałęziach ukazano ptaki.

Pierwsze zdjęcia pochodzą z filmu nakręconego w 1995 roku.

Zdjęcia wykonano w lipcu 2019 roku.