ساخت ارگ بین سالهای ۱۷۶۶ و ۱۷۶۷ میلادی انجام شد و کریمخان بهترین معماران زمان خود را جهت ساخت آن بکار گرفت. او همچنین بهترین مصالح را از داخل و خارج کشور تهیه و ساخت بنا را به‌سرعت تمام کرد. این بنا در دوره زندیه به‌عنوان محل استقرار حکومت و در دوره قاجاریه به‌عنوان محل زندگی فرمانداران محلی استفاده می‌شد. عبدالحسین میرزا فرمانفرما حکم‌ران فارس، دستور به بازسازی مینیاتورهای نقاشی شده در این بنا داد. بنای ارگ ترکیبی از دو معماری مسکونی و نظامی است. بخش درونی ارگ با ایوان‌ها و اتاق‌های نقاشی شده، آبنماها و باغچه‌ها از ظرافت خاصی برخوردار است. سه ضلع شمال، جنوب و غرب هر یک دارای یک ایوان و شش اتاق مسکونی در دو طرف آن است. ضلع شرقی شامل حمام خصوصی و برخی امکانات خدماتی است. برج و باروی چهارگانه به انضمام خندقی که سابقاً دور آن حفر شده بود نیز نقش دفاعی بنا را بر عهده داشته‌اند. ضخامت دیوارها در پایه ۳ متر و در بالا ۱۲ متر است. ارتفاع برجها نیز ۱۴ متر می‌باشد و از آجر ساخته شده‌اند. یکی از برج‌های چهارگانه این ارگ مانند برج پیزا کج شده بوده و به این خاطریکی از جاذبه‌های گردشگری شیراز به حساب می‌آمد. روند توقف کج‌شدگی این برج به لحاظ فنی و مهندسی مورد اهمیت قرار دارد. نمای بیرون این بنا آجرکاریست و بلندی دیوارهای کنگره دار 12 متر است که در هر گوشه یک برج 14 متری برپا شده.در قسمت لبه های دیوار جان پناه های بسیار مناسبی جهت دیده بانی و تیراندازی به هنگام جنگ ساخته شده است.ظاهر بنا حتی در محوطه داخلی تزیین زیادی ندارد و تنها به نمای داخلی اتاقها محدود میشود. مصالح عمده به کاررفته دربنا آجر و سنگ میباشد که تنها سنگ مرمر به کاررفته و از تبریز اورده شده بود. ساختمان ارگ دارای دیوار های ببسیار ضخیم و نفوذ ناپذیریست.بیشترین ضخامت دیوارها در دیوارهای بیرونی ارگ وجود دارد.در این دیوارها درقسمت بالا ناودانهایی سنگی جهت باران درست شده و نیز مزقله هایی جهت تیراندازی تعبیه شده است. برج ها در چهارگوشه ارگ ساخته شده و هر یک 6متر شالوده دارد.گفته شده در هنگام ساخت این بنا به علت نشست خاک و نامناسب تشخیص دادن خاک شمال غربی جهت ایجاد برج میبایست وزن زیادی را تحمل کند محل ساخت ان چند متر به سمت غرب کشیده شده به همین علت این برج در راستای برجهای دیگر نیست و به شکل ذوزنقه ی ناقص درامده است.این برجها دارای سه طبقه مجزا هستند وتوسط راه پله هایی به صورت دورانی قابل رفت‌وآمد میباشد.در این طبقات دو اتاق وجود دارد یک اتاق جهت استراحت نگهبانان و یک اتاق جهت نگهداری اسلحه.این برجها توسط دری به پشت راه دارد.ورودی ارگ در نمای بیرونی با یک تابلوی بزک کاشیکاری صحنه نبرد رستم با دیو سفید مزین شده که مربوط به دوره قاجار است. نمای کاشیکاری محوطه داخلی در ضلع شرقی بالای در ورودی کاملاً ازبین رفته است. وجود شیر سرها در دور تا دور لبه بام ضمن جلوگیری از تابش مستقیم خورشید در ظهر تابستان به داخل اتاقها در هنگام بارندگی به خوبی از پنجره های بزگ گره چینی محافظت میکند. سنگهای به کاررفته از جنس سنگ آهک معروف به گندمک میباشد.بر روی این سنگها علامتی است که منحصر به افراد سنگتراش سازنده ی آن قطعات میباشد و به منزله ی مهر سنگتراش است