ศาลหลักเมืองพิจิตรมีลักษณะเป็นอาคารสถาปัตยกรรมไทยประยุกต์ที่สง่างาม ตัวอาคารเป็นโครงสร้าง 2 ชั้น โดยชั้นบนถูกออกแบบให้เป็นที่ประดิษฐานเสาหลักเมืองพิจิตร และชั้นล่างเป็นที่ประดิษฐานรูปปั้นของพระยาโคตรบองเทวราช (พ่อปู่) รอบอาคารมีการออกแบบบันไดทางขึ้นและชานพักที่เปิดรับทัศนียภาพของสวนรุกขชาติกาญจนกุมาร สถาปัตยกรรมนี้สะท้อนถึงการผสมผสานระหว่างความเชื่อเรื่องความมั่นคงของเมืองและศิลปะไทยร่วมสมัย