Четыре из пяти зданий комплекса выходят своими фасадами на Дворцовую набережную. Зимний дворец производит неизгладимое впечатление. Он возведен как парадная царская резиденция в 1754 – 1762 годах по проекту Франческо Бартоломео Растрелли. Именно это сооружение определило неповторимый архитектурный облик ансамбля на берегу Невы. Дворец построен в стиле русского барокко. Он очень наряден, поражает масштабами, богатством и разнообразием архитектурного декора. Вместе с тем цельность и соразмерность частей дарят творению Растрелли гармоничный и торжественный образ. 

Слева располагается Малый Эрмитаж. Он вытянулся перпендикулярно Неве и на Дворцовую набережную выходит узким фасадом. Именно Малый Эрмитаж был создан специально для размещения коллекции Екатерины II. Строительство продолжалось с 1764 по 1775 годы. Здание возводилось рядом с Зимним дворцом как «строение в линию» и поэтому его архитектурное решение должно было быть согласовано с решением дворца. Архитекторы Фельтен и Вален-Деламот создали одно из самых первых и самых изысканных строений раннего классицизма. Но своими классическими формами Малый Эрмитаж удачно соседствует с барочным Зимним дворцом щедро насыщенным декоративной пластикой. Малый Эрмитаж соразмерен дворцу: как и Зимний дворец он разделен на два яруса, нижний служит основанием для более легкого верхнего. Во втором ярусе сооружена колоннада коринфского ордера, аналогичная дворцовой.

Еще не было завершено строительство Малого Эрмитажа, когда для растущей коллекции предметов искусства начали строить новое здание – Большой Эрмитаж С середины XIX века он называется Старым. Годы его создания с 1771 по 1787. Архитектор Фельтен удачно вписал новое сооружение в парадный стой фасадов, решив его лаконично и строго. В этом проявился такт зодчего. Он подчеркнул представительность Малого Эрмитажа и пластическую выразительность основного здания ансамбля – Зимнего дворца.  

Фельтен смело соединил здание Старого Эрмитажа с Эрмитажным театром аркой. Она перекинута через Зимнюю канавку. Театр строился в 1783 – 1786 годах по проекту архитектора Джакомо Кваренги. Это прекрасный образец высокого или строгого классицизма. Кваренги продолжил четкий ритм построек предыдущих создателей комплекса. Театральные спектакли при царском дворе в XVIII веке стали традиционными, они сопутствовали многим праздникам. Фасад театра необычен для построек такого типа. У нет парадного подъезда, потому что зрители приходили из Зимнего дворца по крытой галерее над аркой.

В 1842 году была начата постройка еще одного музейного здания. Это проект строителя Мюнхенской пинакотеки Лео фон Кленце. Немецкий архитектор занимался проектом вдали от Петербурга. Он надеялся, что ему удастся получить разрешение разрушить Старый Эрмитаж и устроить площадь между Зимним Дворцом и Новым Эрмитажем. Но этого не произошло и богато украшенный главный фасад Нового Эрмитажа выходит теперь на Миллионную улицу. Здание в соответствии с веяниями времени построено в стиле эклектика и объединяет в свое архитектуре черты разных эпох – античности, Возрождения, барокко и классицизма. Новый Эрмитаж – первое в нашей стране здание, построенное специально для музея. Новый Эрмитаж имеет великолепный портик, который украшают десять гранитных фигур атлантов, созданных скульптором Теребеневым.