ดวงตราเทศบาลเป็นรูปวงกลมซ้อนกัน ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางวงนอกประมาณ 1 นิ้วครึ่ง วงในประมาณ 1 นิ้ว มีช่องว่างระหว่างวงในและวงด้านนอก จะมีอักษรจารึกว่า "สำนักงานเทศบาลนครสกลนคร" ส่วนด้านล่างจารึกว่า "จังหวัดสกลนคร" ภายในวงกลมด้านในมีรูปพระธาตุเชิงชุมตั้งอยู่ตรงกลาง ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ หมายถึง พระธาตุเชิงชุมวรวิหารอันศักดิ์สิทธิ์ ซึ่งเป็นที่เลื่อมใสและเคารพของประชาชน ตั้งอยู่ในวัดพระธาตุเชิงชุมในเขตเทศบาล ฉะนั้น ดวงตรานี้จึงเป็นเครื่องหมายว่า เป็นเมืองแห่งพุทธศาสนา