Il complesso, frutto di successive realizzazioni dal 1345 all’ultimo scorcio del ’400, è costituito da un corpo centrale, il maschio, contornato da edifici che chiudono a semicerchio il vasto cortile e da una propaggine - la strada sopraelevata - che lo mette in comunicazione con la rocca vecchia, primo fortilizio visconteo eretto a presidio della strada per Milano. Il maschio, o Palazzo Ducale, oggi privo del lato anteriore che comprendeva il rivellino e il ponte levatoio sullo scomparso fossato, costituisce il primo nucleo visconteo. I tre ordini di bifore ogivali sono frutto di una reinterpretazione neogotica ottocentesca, quando l’intero complesso fu adattato a caserma. Nelle sale del maschio è allestita Leonardiana, una mostra permanente che illustra con stile scenografico l'opera di Leonardo: le riproduzioni dei suoi dipinti, i codici sfogliabili, i facsimili dei disegni, gli studi. Aggiunte tardoquattrocentesche sono, sul retro, la loggia delle Dame (oggi murata), d’impronta bramantesca e destinata a ospitare le stanze di Beatrice d’Este, e sul lato occidentale, collegata al maschio da una loggia aerea di straordinaria eleganza, la falconiera, da cui venivano lanciati i falconi nel giorni di caccia. Chiudono il cortile le grandiose scuderie, successione di tre edifici rettangolari a due piani anch’essi quattrocenteschi: i primi due corpi, partendo dalla falconiera, sono i più antichi; l’ultimo, più allungato e con tracce della decorazione bramantesca, fu completato con Ludovico il Moro. Ripristinate per adattarle a funzioni espositive, sono spartite in tre alte e strette navate sorrette da sottili colonne. Nella prima scuderia, detta di Ludovico il Moro, è ospitata la Pinacoteca civica «Casimiro Ottone», con affreschi staccati del XV-XVI secolo e opere di pittori locali dell’800 e del ’900, espressione della borghesia vigevanese. Al piano superiore della prima scuderia trova spazio il Museo internazionale della Calzatura «Pietro Bertolini», che ha sezioni storiche, etniche, di design con numerose curiosità e pezzi d’arte. La terza scuderia ospita il Museo archeologico nazionale della Lomellina, che copre l’arco temporale dalla civiltà celtica all’alto medioevo ed espone soprattutto corredi funerari. Dal torrione sud-orientale del maschio si stacca la cosiddetta strada coperta (1347), straordinario esempio di ingegneria medievale: è un ponte fortificato lungo 164 m e largo 7 che scavalca il borgo collegando il castello con la rocca vecchia, nei secoli ridotta a Cavallerizza e oggi usata per manifestazioni ed eventi. È praticabile anche il corrispondente passaggio sotterraneo che dalla rocca vecchia conduce alla torre del Portone, a mezza strada, da cui si può tornare in piazza Ducale: via Riberia, sulla destra, costeggia invece il lato meridionale del castello con bella veduta sul cortile della loggia delle Dame e la parte posteriore della loggia aerea. Due altre suggestive strade coperte, sotterranee (spazi per mostre ed eventi), portano dalle immediate vicinanze di piazza Ducale allo spazio della Cavallerizza e all’antico fossato del maschio del castello. Aggirando il perimetro del castello si giunge alla chiesa di S. Pietro Martire, bell'esempio di gotico lombardo trecentesco. Dall'arcuata via del Popolo, una deviazione conduce alla chiesa di S. Francesco, di epoca sforzesca. All'incrocio di via Merula con corso Vittorio Emanuele sorge l'ottocentesco teatro Cagnoni, fulcro della vita artistica, teatrale e musicale vigevanese.