Pilis netaisyklingo plano, ~1,8 ha ploto. Ją sudarė rūmai (XIV a. II pusė) ir priešpilis (XV a. pr.). Pilies rūmai 35×21 m ploto, susideda iš 2 lygiagrečių nevienodo pločio korpusų. Kiekvienas korpusas turi pusrūsį ir du aukštus. Pusrūsiai dengti cilindriniais skliautais, sienos mūrytos iš akmenų. Pilies rūmų korpuso visą pirmą aukštą užima 9×21 m salė. Priešpilį sudaro beveik trapecinis apie 40×55 m dydžio kiemas, apsuptas kampuose pastatytų bokštų ir juos jungiančių gynybinių sienų, prie kurių iš vidaus buvo kazematai. Priešpilio šiaurės, pietvakarių ir pietryčių kampų bokštai turi kvadratinį apie 13×13 m dydžio pagrindą ir 5 m storio sienas, mūrytas iš akmenų. Nuo antrojo aukšto bokštai apskriti. Didelė dalis sienų paviršiaus apmūryta plytomis. Priešpilio bokštai apie 18 metrų aukščio, turėjo po 5 aukštus ir čerpinius kūgio pavidalo stogus.
Rūmai konventinio tipo: du lygiagretūs korpusai, donžonas ir siena sugrupuoti apie stačiakampį kiemą. Rūmus juosė gynybinė siena, nuo priešpilio skyrė griovys. Sienose ir langų nišose buvo nutapyta (XV a. I ketvirtis) ornamentų ir pasaulietinės tematikos daugiafigūrių kompozicijų (išliko tik fragmentai); tapybai būdinga bizantinio stiliaus bruožai. Pilies sienų tapybos likučius 1822 m. perpiešė ir aprašė V. Smakauskas, 1933 m. jų kopijas padarė J. Hopenas.
Priešpilį sudaro netaisyklingo plano kiemas, apjuostas siena su bokštais ir iš vidaus pristatytas kazematais (ūkinės, gynybinės ir gyvenamosios patalpos). Salos pilies rūmai buvo statomi gana ilgai. Statant keitėsi konstrukcijos, technika ir medžiagos. Tačiau iš esmės tai gotikinis gynybinis reprezentacinis statinys, kurio išorės architektūrai būdingas paprastumas, kiemo fasadams ir interjerui – puošnumas. Trakų pilyje atsispindi pažangiausios XV a. fortifikacijos idėjos. Pilies pastatai – didingas architektūros ansamblis – yra Lietuvos viduramžių gynybinės architektūros šedevras.