В общих чертах ансамбль Ипатьевского монастыря складывался в XVI – XVII веках и подвергался значительным переделкам в течение XVIII – XIX столетий. К числу древнейших построек этого архитектурного комплекса относятся стены восточной части монастыря (так называемый Старый город), возведенные в 1586 – 1590 года в форме неправильного пятиугольника (более 500 м по периметру).

В 1642 – 1643 годах была обнесена каменной стеной почти квадратная территория к западу от монастыря (Новый город). Над западными воротами новой стены сооружена мощная башня, увенчанная шатром из зеленой черепицы. Отсюда и название ее Зеленая башня. Старые стены были надстроены.

На восточной стене, симметрично Зеленой башне, на месте церкви XVII века по проекту архитектора К.А. Тона была построена шатровая церковь Хрисанфа и Дарьи (1841 – 1863) в русско-византийском стиле. Жилые и хозяйственные постройки монастыря, возведенные в конце XVI – начале XVII веков, сохранились лишь на уровне первого этажа. Вдоль восточной стены протянулся Архиерейский корпус (назван по архиерейскому дому, располагавшемуся здесь с 1770-х годов). Второй и третий этажи его надстроены во второй половине XVII века, о чем свидетельствуют наличники с балясинками сложного рисунка и завершением в виде кокошников, характерные для этого времени.

Братский корпус построен в форме буквы «Г» вдоль северной и западной стен. Северная его часть надстроена в 1758 – 1759 годы. Западная часть корпуса известна под названием «палаты бояр Романовых». Современный вид они приобрели после посещения монастыря императором Александром II. В 1863 году палаты были перестроены по проекту архитектора Ф.Рихтера с целью придания им облика «царских чертогов» (резиденции Михаила Романова).

Для этого было построено крыльцо в духе архитектуры XVII века, фасад получил раскраску «вшахмат», переделывались интерьеры. К югу от «чертогов» хорошо сохранился корпус «над погребами» (верхний этаж – конца XVII – начала XVIII века). У южной стены, частично примыкая к ней, стоит корпус, где в XVII находилась поварня, квасоварня и пекарня, а в XIX веке – свечной завод. На территории Нового города, у его северной стены, стоит каменный дом, являющийся редким памятником Петровской эпохи. Построен дом в 1721 году.

В 1960 году зданиям, которые неоднократно перестраивались в XIX, был возвращен древний облик, который они имели в XVIII веке. Архитектурным центром Ипатьевского монастыря служит пятиглавый Троицкий собор с золочеными куполами. Первое здание на этом месте было построено в 1590 году. От него сохранилось трое медных врат, исполненных по заказу Д. Годунова. Створы врат покрыты росписью в технике огневого золочения, сюжеты которой повторяют сюжеты золоченых врат московского Благовещенского собора. На южных дверях помещены изображения античных философов.

В 1649 году годуновский собор рухнул от взрыва хранившегося в его подклетях пороха. В 1650 – 1652 годах было возведено существующее в настоящее время здание. Троицкий храм является типичным монастырским собором XVII века, четырехстолпный, пятиглавый, с закрытой галереей с трех сторон. Внутри храм и галереи расписаны фресками, которые выполнялись в 1685 году живописцами под руководством костромичей Гурия Никитина и Силы Савина. Имена художников написаны в клейме-медальоне на северной стене собора.

Многоярусный резной золоченый иконостас великолепной работы выполнен в 1756 – 1758 годах группой большесольских резчиков. В иконостасе сохранились иконы XVIIи XVIII веков. В целом интерьер Троцкого собора оставляет ощущение виртуозно достигнутого единства архитектуры, живописи и прикладного искусства.

В 1603 – 1605 годах к западу от собора на средства Д. Годунова была построена стенообразная звонница, увенчанная первоначально тремя шатрами. Когда в 1647 году московским мастером Данилой Матвеевым был отлит колокол весом в 600 пудов, для него была возведена особая колокольня, которая представляла собой квадратную башню, пристроенную с севера к основному объему звонницы. Из 19 колоколов, висевших на башне в XVII веке, в 1700 году часть по указу Петра I была перелита на пушки.

В палатах Ипатьевского монастыря расположилась экспозиция Костромского историко-архитектурного музея-заповедника. Рядом с монастырем, в принадлежавшей ему слободе, стоит церковь Иоанна Богослова, сооруженная в 1681-1687 годах. Это типичный памятник верхневолжского зодчества второй половины XVII века, пятиглавый, с высокой шатровой колокольней, украшенной многоцветными изразцами и наличниками с трехзубыми кокошниками. Внутри церковь расписана в 1735 году костромскими мастерами во главе с Федором Логиновым. В иконостасе церкви, выполненном в XIX веке, сохранились иконы конца XV-XVIII веков, в том числе подписанные работы костромских мастеров Ивана Липина и Никиты Вощинина.

В деревне Некрасово, которая находится в нескольких километрах от монастыря, на берегу озера стоит небольшая каменная шатровая часовня. Это памятник в честь победы над ордынскими завоевателями, одержанной здесь в 1262 году. Часовня возведена в 20 – 30-х годах XVIII века на месте более древней деревянной. Внутри часовни сохранились современные ей фрески, посвященные легенде о событиях XIII века и битве на Святом озере.

Рядом с монастырем на территории его Нового города расположен Музей деревянного зодчества, в котором собраны памятники народной архитектуры XVI – XIX веков со всех концов области, издавна известной мастерством своих плотников. Здесь находятся такие шедевры народного творчества, как церковь Собора Богородицы из села Холм, построенная в 1552 году в честь взятия Казани.