西直门是西城墙北端的城门，它与平则门在许多方面都很类似，虽然它的瓮城更大且呈直角。这座城门从各个方向看，都十分壮观。从城门穿过，方形的瓮城连同箭楼，矗立在裸露的原野上，形成了强烈的对比。瓮城笔直的前墙为箭楼提供了有力的支撑，比弧形的瓮城显得更加强大坚固。从侧面，尤其是从南侧向城门看过去，是观察城门的最佳视角。城楼与箭楼的比例十分协调，箭楼略低于城楼，笔直尖锐的轮廓使城门看起来强劲有力；倒映在城墙下的水塘里，高耸的城门显得更加宏伟。

    西直门的主体建筑保存情况较好。1894年重建颐和园及其连接道路时，西直门曾得到大规模修缮。但在修缮完工之前，中国与日本之间爆发了战争，由于资金紧缺导致工程不得不中止。当时城楼的修缮基本完工，而箭楼却几乎没有任何修葺。城楼的平面布局同平则门城楼一样，虽然比例上有所不同；立面的总长度也相同，面阔32米，城台以上楼高27米有余。不过西直门城楼楼身较窄，柱廊15.8米，楼高11.2米。城楼通高22.2米，刚好比平则门城楼高1米。因此，相比而言，西直门城楼更加修长，这使它在外观上产生了更高大的效果，特别是从侧面仰眺的时候。虽然山墙比较窄，但其进深五间，不同于（平则门城楼的）三间，而面阔仍旧为七间。檐柱排列有序，间距越往转角处越小；中间的开间最大，分别对应城楼的四扇门。第二圈立柱全部嵌入墙体，而最内侧的立柱左右各四根，单独立在城楼内部。这些粗壮的立柱支撑着屋顶，不过并没有贯通整个楼体，而是被二层楼板分成上下两截。嵌入墙内的那些立柱也同样如此，上面的立柱并不是正对着下面的立柱，而是更向中间聚拢，从而缩短了横梁的跨度。椽条架在圆形檩条上，三层屋檐搭在之上，并由斗拱支撑。然而，这些斗拱明显比平则门的轻巧，这是后期城门的建筑特点之一。随着时代的发展，斗拱的结构功能渐趋退化，而装饰性越来越强，与此同时，梁架结构开始扮演愈发重要的角色，并不断简化着建筑结构，这是中国建筑发展的总体趋势。另一个与传统形制的不同之处在于，城楼第二层的平坐不再由梁枋上的斗拱支撑，而是由一层柱廊上的横梁撑起并穿过屋顶的短柱支撑。这样的结构可能更牢固，但它与整体的关系并不如传统的结构那么和谐。第二层弯曲的屋檐挑出很远，由城楼四角细长的擎檐柱支撑。主屋顶两侧有两根枋木，不同于平则门的四根，同时横梁的数量也减少了。城楼的结构被最大限度地简化了，但牢固程度却加强了。早期的城门形制必然需要更多的劳力和物力，但这并不意味着能给建筑带去更坚实的保障。

    西直门城楼的外部装饰和色彩至今仍清晰可见，虽然已经蒙上了一层沙尘。立柱、门窗被漆成朱红色，而城砖间的灰浆也呈暖红色。