شمس‌العماره دارای پنج طبقه و ۳۵ متر ارتفاع است که در زمان ساخت بلندترین ساختمان آن دوره در تهران بوده‌است و اولین ساختمانی بود که از فلز در سازهٔ آن استفاده کرده‌اند. کلیهٔ ستون‌های طبقات بالا و حفاظ‌ها چدنی هستند. پیش از ساخته شدن سردر باغ ملی، این ساختمان به عنوان نماد شهر تهران شناخته می‌شد.