Bangunan Cagar Budaya Museum Kereta Kraton Yogyakarta memiliki denah berbentuk persegi panjang berukuran 38, 54 m x 18,18 m dengan arah hadap timur. Bangunan induk tersebut merupakan garasi untuk kereta-kereta kuda milik Kraton Yogyakarta.
Bentuk atap limasan dengan penutup genting, serta memiliki dinding tembok berplester. Bagian depan bangunan induk terdapat portico berupa ruang terbuka memiliki atap sendiri dan menempel pada muka bangunan yang digunakan untuk area masuk utama. Portico ini ditopang dua tiang pasangan bata berplester dengan penampang persegi. Pada bagian lisplang atap portico ini terdapat ornamen hiasan kemuncak di atas gable/gevel (geveltoppen).
Bukaan jendela berupa jeruji kayu di sekeliling dinding bagian atas. Terdapat delapan pintu di bangunan ini dengan daun pintu ganda, masing-masing satu pintu di sisi barat dan timur dengan ukuran 3,2 m x 2,9 m dan tiga pintu di sisi selatan dan tiga pintu di sisi utara dengan ukuran pintu 2,84 m x 2,9 m.
Lantai Museum Kereta Kraton Yogyakarta berupa tegel abu-abu berukuran 30 cm x 30 cm. Bangunan ini digunakan untuk menyimpan 18 kereta kuda milik Kraton Yogyakarta yang digunakan oleh sultan dalam acara-acara yang diselenggarakan oleh Kraton Yogyakarta.
