พระที่นั่งพิมานรัตยา เป็นพระที่นั่งก่ออิฐถือปูน ทาสีขาว ยกพื้นสูง มีเสาลอยรับหลังคาโดยรอบ พระที่นั่งองค์นี้เชื่อมต่อกับพระที่นั่งดุสิตมหาปราสาทด้วยห้องโถงที่เรียกว่า "มุขกระสัน" ลักษณะเป็นห้องโถงยาวทอดยาวไปทางทิศใต้ เป็นพระที่นั่งยกสูง มีระเบียง 3 ด้าน คือ ด้านทิศตะวันออก ตะวันตกและด้านทิศใต้ รอบระเบียงเป็นเสาราย มีหลังคาเป็นชั้นลด 3 ชั้น ทรงไทยมุงด้วย กระเบื้องเคลือบสี มีช่อฟ้า ใบระกา หางหงส์ประดับ หน้าบันจำหลักรูปพระพรหมทรงหงส์ ซุ้มพระทวารเป็นซุ้มเรือนแก้วลายดอกพุดตาน และซุ้มพระบัญชรเป็นซุ้มทรงบันแถลง ปิดทองประดับกระจก