El Palacio de los Gurrea de Argavieso está situado en un extremo del núcleo urbano sobre un gran promontorio rocoso que domina la población. Esta meseta se encuentra algo separada del caserío, por lo que algunos autores, como Cristóbal Guitart,  señalan que la calle que conduce hasta el palacio sería un antiguo foso del primitivo castillo. El palacio es de fábrica de excelente sillería y presenta planta irregular asimilable al rectángulo, aunque con una solución achaflanada en los flancos que miran al oeste. Los lados oscilan entre los treinta y quince metros, con una altura uniforme de cuatro plantas que le confieren gran envergadura. El palacio se alza sobre un podio reforzado también con sillares, visibles en su flanco norte, dispuesto por paños ataludados de sillería donde se observa una puerta en arco semicircular con salida al campo. El acceso se realiza al este del edificio, atravesando una estrecha vía para llegar a la puerta de ingreso. La puerta es de grandes dovelas y presenta arco ligeramente apuntado, en cuya clave se observa el blasón familiar de sus propietarios, los dos lobos de los Gurrea. Esta puerta estaba flanqueada por dos torreones, uno de ellos está transformado en vivienda desde hace décadas y en la actualidad sigue habitada, al otro torreón se accede desde un pasadizo contiguo a la puerta de ingreso, donde quedan las bodegas del sótano cubiertas con bóveda de cañón.

Tras la puerta de ingreso se da acceso mediante un pasillo cubierto, al zaguán a cielo abierto, al sur de este patio se abre una puerta adintelada entre columnas estriadas coronada por relieves trabajados en yeso, y cuyo promotor fue Juan de Gurrea en 1550. Una escalera de piedra lleva al primer piso, donde existía una capilla hoy desaparecida y donde estaría la planta noble; otra escalera, que parece de servicio, lleva a un espacio donde se observa un horno u hogar.