El palacio de la Magdalena está situado en la península de La Magdalena, un parque periurbano de carácter público que actúa de eje entre los espacios marítimos de El Sardinero y la zona centro, donde destaca el ámbito del paseo y los jardines Pereda. La península, situada en una de las bocas de la bahía de Santander, destaca por su vegetación boscosa. Cuenta también con una playa, la de La Magdalena, un minizoo y un parque de recreo infantil, además de diversas edificaciones.
Se trata de una obra de estilo ecléctico, que combina influencias inglesas, patentes en la disposición de las masas exteriores, abundancia de las chimeneas, forma de los ventanales, etc., con aportes de estilo francés, como la escalinata de doble tramo de la escalera principal, la asimetría de los cuerpos del edificio, etcétera, además de trazas tomadas de la arquitectura barroca montañesa. Su construcción popularizó un subestilo ecléctico-regionalista en Cantabria, cuyo mayor exponente es el mismo palacio, y que parte del palacio pintoresquista inglés de los Hornillos.
El esquema planimétrico se basa en un cuerpo alargado de 91x21 m., con otro que sale al norte, de 20 m. de lado. Sus alzados son asimétricos y la multitud de entrantes y salientes dan la sensación de que consta de varios cuerpos maclados.
Consta de dos entradas, una al Norte para carruajes, con pórtico (en la foto), y otra al Sur, que es la principal, con dos torreones de planta octogonal y una escalinata de dobles tramos. El edificio es de piedra de mampostería procedente de Cueto, y tiene cubiertas de pizarra. En el interior destacan los salones de recepción conservando algunos cuadros de interés, de autores como Benedito, Sorolla, Sotomayor, etc. La mesa del comedor, de madera, es una de las más largas de España, y sirvió en una ocasión para grabar un anuncio de un limpiador, en el cual un hombre se tiraba sobre ella y se desplazaba resbalando hasta el final