معمار و طراح حمام گنجعلی خان، شخصی به‌ نام استاد سلطان محمد، معمار یزدی بود. همچنین، به نظر می‌رسد این اثر تاریخی توسط علیمردان خان، پسر گنجعلی خان تکمیل شده و به شکل امروزی خود درآمده است. حمام گنجعلی خان ۲۶ متر طول، ۳۰ متر عرض و حدود ۱,۳۰۰ متر مربع زیر بنا دارد که از سردری با معماری منحصربه‌فرد، ورودی به شکل دالان، رختکن، حوض و خزینه برخوردار است. استادکاران و هنرمندان برجسته‌ ایران کهن در زیباسازی و طراحی این اثر تاریخی از نقاشی‌های بسیار ظریف، خوشرنگ‌ترین کاشی‌های موجود، نورپردازی محوطه‌ حمام، تزیینات گچ‌بری زیبا و چشم‌‌نواز و خطاطی‌های دلنشین استفاده کرده‌اند. 

این حمام تلفیق هنر معماری و کاربرد مصالح گوناگون با فضایی متناسب و مردم‌وار را به تصویر می‌کشد. معماری مردم‌وار به ساخت‌وساز با اجزا و اندازه‌های متناسب با نیازهای انسانی اختصاص دارد.

این حمام، مانند دیگر حمام‌های ایران کهن، از بخش‌های مختلف و مجزایی از جمله قسمت شاه‌نشین تشکیل شده است تا جایگاه اقشار مختلف جامعه (ثرومندان و مردم عادی)، از یکدیگر مجزا شود. معماران زبردست و خلاق آن زمان برای آسایش و راحتی مردم، رختکنی با ۶ غرفه‌ جداگانه طراحی کرده بودند. 

همچنین، معماران با استفاده از کاشی‌ها و سنگ‌های خوش‌رنگ و زیبا به سراسر این حمام نمای چشمگیری داده‌اند. سقف رختکن نسبتا بلند و بر ستون‌های مستحکم استوار است. علاوه بر غرفه‌هایی که دور رختکن قرار گرفته‌اند، حوض زیبایی در وسط این غرفه‌ها خود‌‌نمایی می‌کند. فواره‌ای که در مرکز این حوض تعبیه شده، موسیقی دلنوازی را به قلب و دل بازدید‌کنندگان هدیه می‌دهد.