کاروانسرای رباط کریم به سبک دو ایوانی است و ورودی آن از ایوان غربی است. ایوان شرقی به عنوان شاه نشین کاربری داشت.
این کاروانسرا دارای یک حیاط مرکزی با اتاق‌هایی ایوان‌دار است که دور تا دور این حیاط احداث شده‌اند.
در پشت اتاق‌ها سالن‌های طولانی به عنوان بارانداز تعبیه شده که دسترسی به آنها از طریق ورودی‌هایی که 4 کنج حیاط قرار دارد، میّسر است.
مصالح به کار رفته در این بنا سنگ، آجر، ملات گل و گچ است و تنها تزئینات کاروانسرا آجرکاری است.
کاروانسرای رباط کریم دارای 2 کتیبه است که روی یکی از آنها تاریخ 1240 قمری و نام بانی «آقا کمال» حک شده است.
این کاروانسرا در اداره کل میراث فرهنگی استان تهران به ثبت رسیده است.
تزئینات قطاربندی بالای بدنه بیرونی دیوارها نشان از طرحی از پیش فکر شده برای احداث بنایی با الگوی 4 ایوانی و به منظور کاربردی خاص است.
این کاروانسرا علاوه بر سابقه تاریخی، ویژگی‌های بی‌مانندی دارد که آن را در میان کاروانسراهای کشور ممتاز می‌کند.
در یافته‌های باستانشناسی، کوره‌های ذوب فلز در حیاط این کارونسرا به چشم می‌خورد که نمایانگر یکی از کاربری‌های این بنا به عنوان «ضرابخانه» بوده است.