Дворец Бобринских занимает территорию двух жилых зданий, из которых одно, принадлежавшее П. В. Мятлеву, было перестроено в 1790-х годах архитектором Л. Руска. В 1797 году оба дома перешли в собственность графа А. Г. Бобринского.
Планировка участка, выходящего на Галерную улицу и на набережные двух каналов — Адмиралтейского и Ново-Адмиралтейского, характерна для городской усадьбы конца XVIII века. Перед дворцом располагался парадный двор, ограниченный по сторонам служебными флигелями. Въезд во двор с Галерной улицы оформляют монументальные ворота с бюстами на пилонах. Со стороны Мойки к дворцу примыкает небольшой сад. Центральный объем дворца отличается от других строений более богатой архитектурной обработкой фасадов.