Das Rathaus ist ein großer, die gesamte nördliche Marktseite ausfüllender, Rechteckbau mit hohem steilem Satteldach und drei großen Zwerchhäusern zum Markt sowie Blendgiebeln an den Seiten. Das Hauptportal ist spitzbogig mit Rundstab und zwei Kehlen und entstand um 1470. Darüber befindet sich das vollplastisch aus Sandstein gefertigte Stadtwappen (1865 von C. P. Krondl). Rechts davon ist ein weiteres Portal (um 1470), das ursprünglich zu den Brotbänken führte, jetzt zum Ratskeller.
Im Obergeschoss befindet sich der große Ratssaal mit einer auf drei Steinsäulen ruhenden Holzbalkendecke (Ende 15.Jh.). An der Ecke zur Burgstraße ist im Obergeschoss die Ratsstube gelegen, mit profilierter Bretterdecke auf zwei mächtigen Holzbalken. An der Ostwand der Ratsstube eine rechteckige gotische Tür mit Rundstäben, daneben ein Wandschrank aus der Zeit um 1480. Im benachbarten "Steinernen Kämmerlein" (Archiv) sind ein Zellengewölbe und zwei weitere Wandschränke (um 1560) erhalten.
Das gotische Rathaus wurde 1471 bis 1478 errichtet, unter Leitung des städtischen Baumeisters Nickel Steinbach, der zwischen 1467 und 1490 auch Ratsmitglied und mehrfach Bürgermeister war. Um 1726 gab es einen ersten Umbau, 1748 wurde die Marktfassade mit repräsentativer barocker illusionistischer Malerei versehen (beim gotisierenden Umbau nach 1872 wieder beseitigt). 1912 Erneuerung der Fassade mit dem Ziel einer Rückführung auf ursprüngliche Formen, Erweiterung um die Gebäude Burgstraße 32 und 33.
Das Rathaus befand sich 1990 in einem recht "abgewohnten" Zustand, die letzte Sanierung fand 1938 statt. Im Dach war eine provisorische Betriebsküche untergebracht, der große Ratssaal in viele kleine Büroräume unterteilt und Vieles nur ein Provisorium. Als man nach einem Küchenbrand Decken und Wände öffnete, wurde der schlechte Zustand des Gebäudes offensichtlich und eine grundlegende Sanierung beschlossen.
Diese begann 1995 nach Plänen der Architekten Baarß und Löschner aus Radebeul. Oberstes Ziel war die Wiederherstellung der historischen Raumstruktur mit dem großen Ratssitzungssaal und der spätgotischen Gebäudehülle.
Für die Dachdeckung wurden etwa 50.000 nachgeformte Rautenspitz-Dachziegel angefertigt und verlegt. Im Innern entstand ein neues Treppenhaus mit Aufzug, an der Hofseite ein Treppenturm als zweiter Rettungsweg für den großen Saal, im Westflügel an der Burgstraße im Erdgeschoss das neue Bürgerbüro.
Nach der großen Elbeflut 2002 wurden die Arbeiten am Rathaus vorübergehend eingestellt - es gab Wichtigeres zu tun.
Mit einer großen Spendenaktion startete 2005 der Weiterbau am Rathaus. Dank des bürgerschaftlichen Engagements konnten der große Ratssaal und das neue Empfangstreppenhaus mit Spendengeldern fertig gestellt und die Gesamtsanierung des Gebäudes abgeschlossen werden. Im April 2010 wurde das Rathaus mit einer Festwoche feierlich wiedereröffnet und von den Bürgerinnen und Bürgern in Besitz genommen.