Antes de comenzar los trabajos de construcción, el Teatro Victoria Eugenia y el Hotel María Cristina formaban parte del mismo proyecto (1902, desde el mismo momento en que se creó la Sociedad de Fomento de San Sebastián). Una vez construidos, conformaron un conjunto indivisible en la ciudad. El arquitecto francés Charles Mewes se encargó de dibujar los planos, en 1904, y el arquitecto Francisco Urkola dirigió los trabajos de construcción.

El edificio fue estructurado en torno a un patio abierto, ya que tiene planta en forma de "L". Debido a dicha estructura, del edificio salían dos alas, y, entre ambas, quedaba un gran espacio abierto para ubicar los jardines del hotel. Posteriormente, en 1949, el arquitecto Manuel Urkola completó esa planta de un modo muy adecuado: le añadió un ala hacia la calle Okendo y perpendicular a ésta. De ese modo, el Hotel María Cristina, que originalmente tenía planta en forma de "L", pasó a tener la actual planta en "U". La fachada, por su parte, daba a la calle Camino. En el ala adosada se respetó el estilo del resto del edificio, sin romper con la organización original, construida en torno al espacio abierto que se apropiaron los jardines. La entrada principal del hotel estaba en la fachada que da a la calle República Argentina, pero, tras los trabajos de renovación, se halla en el jardín que da a la calle Okendo.

Tras la entrada principal hay un gran vestíbulo desde el que se puede acceder a la escalera principal y a una serie de corredores o galerías que conducen a las múltiples estancias de la planta baja: restaurante, comedor, sala de lectura, sala de descanso... Todos estos salones presentan una decoración abundante y de gran belleza, y también cuentan con un acceso a la terraza exterior. Esa terraza continúa por las fachadas que dan al río y al jardín público y rodea el edificio aislándolo de los espacios cercanos.

El hotel cuenta con cuatro plantas más (y otra más, el desván, en el ala incorporada). En el sótano están muchos de los servicios que ofrece el hotel: cocinas, calefacción, bodegas...

Todas las fachadas del hotel son de sillares de arenisca; la escalera principal y los salones más importantes son de mármol. Para construir el armazón de las plantas y la cubierta no se utilizó hormigón armado, sino madera, mientras que para la estructura de apoyo se utilizaron pilares metálicos. Las fachadas disponen de balcones y ventanas. De la decoración, las cerámicas de Daniel Zuloaga y la cúpula de la rotonda son los elementos más espectaculares.