El palacio de los Mendoza es todo él obra de sillares berroqueños y, tanto en su estructura interna como en su fachada principal, se aprecia que es fruto de varias momentos, especialmente de los siglos XV y XVII. Así, junto a algunos ventanales con arcos conopiales y una gran ventana con arcos trilobulados con dos finas columnillas haciendo de parteluz, la misma fachada luce vanos con frontones barroco-clasicistas.

El interior, adaptado junto a la casa de los Pacheco a las necesidades de una instalación hotelera (actualmente Hotel Merida Palace), conserva una galería de arcos rebajados. Las paredes están decoradas con bellos azulejos talaveranos que recrean escenas de la Reconquista.