พระตำหนักสวนหงส์ เป็นพระตำหนักไม้ 2 ชั้น บริเวณเชิงชาย ระเบียง และคอสองตกแต่งด้วยไม้แกะสลักลวดลายขนมปังขิง ตัวอาคารทาสีเขียวและขาว บริเวณด้านหน้าพระตำหนักตั้งรูปปฏิมากรรมรูปหงส์ประดับไว้ด้วย พระตำหนักออกแบบและก่อสร้างโดยกลุ่มนายช่างประจำราชสำนัก ซึ่งเป็นชาวตะวันตก ได้แก่ ชาวอิตาเลียน เยอมัน และอังกฤษ สถาปัตยกรรมของพระตำหนักสวนหงส์นั้นเมื่อพิจารณาตามส่วนต่าง ๆ แล้วน่าจะมีสถาปัตยกรรมแบบวิคตอเรียน กอทิค ซึ่งเป็นศิลปะร่วมสมัยกับพระที่นั่งวิมานเมฆ แต่เมื่อพิจารณาแบบองค์รวมแล้วจัดเป็นสถาปัตยกรรมแบบ Picturesque มากกว่า และนับเป็นสถาปัตยกรรมแนวสัญลักษณ์นิยมที่สามารถผสมผสานวัฒนธรรมไทย จีน และแขกได้อย่างลงตัว