Alþingishúsið stendur við Austurvöll. Það var reist á árunum 1880–1881. Tvær viðbyggingar hafa verið reistar við húsið, Kringlan 1908 og Skálinn 2002.

Húsið ber einkenni ítalsks nýendurreisnarstíls, með skífulögðu valmaþaki. Það þykir minna nokkuð á Medici-Riccardihöllina í Flórens, svo sem grófhöggvinn steinninn, sterkar láréttar línur, umbúnaður bogaglugga og framstæð þakbrún. Meldahl húsameistari hafði ætlast til að undir húsinu væri kjallari eða hlaðinn stallur og það stæði þannig nokkru hærra en raunin varð. Tryggvi Gunnarsson fékk því ráðið, í sparnaðarskyni, að hætt var við að hafa kjallara undir húsinu. Að öðru leyti var teikningu Meldahls fylgt. Veggir Alþingishússins eru tæpir 80 sm á þykkt á neðri hæð, en þynnast upp, eru 63 sm á efri hæð, 47 sm þar fyrir ofan og 36 sm efst. Þeir eru tvöfaldir, tveir steinar lagðir samhliða langsum í ytri og innri hleðslu en þriðji steinninn liggur þversum og tengir veggina. Í holrúminu milli ytri og innri veggjar er fylling úr sandi, kalki og sementi. Að utan hafa veggirnir verið látnir halda höggnu áferðinni en að innan eru þeir pússaðir með múrhúð.

Miklar frosthörkur einkenndu veturinn 1880–1881 en engu að síður var unnið á hverjum degi við húsið að innan. Loftið á fyrstu hæð hússins er úr holum múrsteini sem hlaðinn er milli járnbita sem sums staðar hvíla á járnsúlum. Önnur loft eru úr timbri. Járnhlerar voru settir að innan fyrir glugga á fyrstu hæð og þannig gengið frá að unnt yrði að verja hana fyrir eldi enda var hún ætluð Stiftsbókasafninu (Landsbókasafninu).

Bald yfirsmiður var talinn ganga fram af miklum dugnaði við stjórn á smíði þinghússins enda stóðst áætlun um að húsið skyldi fullsmíðað áður en þing kæmi saman sumarið 1881.

Framhlið Alþingishússins, þ.e. norðurhliðin, er nokkuð skreytt. Hæst ber kórónu og merki Kristjáns IX á burst á þakinu. Undir upsinni er ártalið 1881, málmstafir með stjörnum á milli. Yfir fjórum gluggum á annarri hæð eru landvættir Íslands í lágskurði, bergrisi, gammur, griðungur og dreki.

Í upphafi voru tveir skildir festir á veggi á annarri hæð, annar með flöttum þorski, tákni Íslands, en hinn með skjaldarmerki Danmerkur, þremur ljónum. Þeir voru fljótlega fjarlægðir og eru varðveittir í Þjóðminjasafninu.

Nýklassískur stíll hefur verið ríkjandi innan dyra í Alþingishúsinu frá upphafi. Stiginn í Alþingishúsinu er úr járni með viðarþrepum, renndu viðarhandriði og skreyttum pílárum og stólpum á stigapöllum.

Grunnlitir í þingsölum voru ljósblár og fölgrænn en að auki bætist við hvítur litur á trélistum og hurðum. Einnig er notaður gylltur litur á dyraumbúnaði. Í þingsölunum voru gerðar miklar kalkskreytingar í loftin.

Fyrstu stólar í þingsalina voru pantaðir frá Danmörku og einnig skrifborð landshöfðingja og forseta. Jakobi Sveinssyni smiði var á hinn bóginn falið að smíða önnur borð í þingsalinn eftir teikningum Meldahls.