باغ در بستر شهری و در میان سایر باغها شکل گرفته و به گونه‌ای استقرار یافته که امکان دسترسی به آن از سایر باغها میسر بوده است. مجموعه‌ای از این باغها که در امتداد چهارباغ شکل گرفته بودند یکی از شالوده‌های اصفهان عصر صفوی را شکل می‌دادند و نقش باغ چهلستون از این جنبه ممتاز است که حلقه پیوند دهنده این شالوده و شالودة دیگری شهری یعنی مجموعة نقش جهان بوده است.
این باغ با ابعاد 275*225 متر که طول آن در جهت شرق ـ غربی است و با وسعتی در حدود 67000 متر مربع، به شماره 108 در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده است.
باغ چهلستون را با شکل فعلی شاه‌عباس کبیر طرح انداخته و در وسط آن عمارتی به شکل کلاه فرنگی (ابعاد کاخ 36*57 متر و ارتفاع آن 12 متر) با اطاق‌های کوچک در اطراف آن احداث کرده است که با شروع سلطنت شاه‌عباس دوم عمارت مزبور توسعه داده شد و تالارها و ایوانهایی بر آن افزودند.
هر یک از ستونهای تالار از یک تنه درخت چنار ساخته شده و روی آن قشر نازکی از تخته رنگ شده وجود دارد که سابقا با آیینه و شیشه‌های رنگین پوشش شده بوده است. تمام دیوارها از آیینه‌های قدی و شیشه‌های رنگی و نقاشیهای زیبا تزیین شده و همة درها و پنجره‌ها از نوع منبت و خاتم بوده است. استخر مقابل عمارت به طول 110 متر و عرض 16 متر اکنون هم طراوت و زیبایی خاصی به این کاخ می‌دهد و جهش آب در حوض میان تالار از دهان چهار شیری که در چهار گوشة حوض قرار دارند و فوارههای سنگی مسیر جوی کوچک اطراف کاخ، صفای مخصوصی به این قصر باشکوه داده است.
چهار قطعه پایه ستونهایی که به صورت مجسمههای شیر و انسان در چهار گوشة استخر در حال حاضر مشاهده میشود و دو تخته سنگ حجاری شده به شکل چهار شیر در ورودی این عمارت قرار دارد که متعلق به این کاخ نیست و تنها آثار بر جای مانده یکی از قصرهای زمان صفویه به نام سرپوشیده و قصر دیگری به نام آیینه خانه است که در اواخر دوره قاجار از بین رفتهاند.
منبع آبی آبیاری باغ در گذشته عبارت بود از آب جریان یافته در مادی، که شاخهای از نهر فدین است و پس از آبیاری باغ از شمال خیابان سپه به میدان نقش جهان وارد می شده است.
منبع آب باغ در حال حاضر یک حلقه چاه عمیق است که تنها منبع آبیاری باغ میباشد. سیستم آبیاری باغ در حال حاضر به صورت دستی و با استفاده از شلنگها و به صورت غرقابی است.
در حال حاضر پوشش گیاهی باغ عبارتند از: 1625 اصله کاج ایرانی، 292 اصله نارون، 75 اصله افرای سیاه،61 اصله چنار، 25 اصله عرعر و تعداد معدودی درختان توت، سرو، تبریزی،زالزالک،برگ بو، ابریشم، انجیر، اقاقیا در باغچه های طرفین استخر بوته های رز و در باغچه های اطراف عمارت گلهای فصلی که شامل: بنفشه، مینا، شب بو و ...کاشته شده است که در گوشه جنوبی باغ در گلخانه پرورش داده میشوند.