La construction initiale, construite par l’architecte François Aubert pour le comte de Valbranca, date donc de 1909. Elle comprenait 3 étages : le rez-de-chaussée au niveau du boulevard, un étage au-dessus de celui-ci et un rez-de-jardin donnant accès à un jardin ouvert sur la mer. La villa était richement décorée, notamment en couronnement des façades, avec des frontons ouvragés au droit de chaque façade. Ces frontons ont aujourd'hui disparu.

La façade principale du Palais Miramar est orientée à l’ouest vers le front de mer. Le Palais comprend également des façades à l’est, plus sobres et donnant sur le boulevard du Mont-Boron, ainsi que des façades sud et nord composées d’ouvertures et de décors stuqués. En contre bas, le mur de soutènement constitué de hautes arcades en pierre longe le boulevard Carnot. Le mur de soutènement et la façade ouest du Palais sont visibles depuis la digue du port de Nice et la plage de la Réserve.

La restauration des façades du palais Miramar a permis de mieux comprendre la construction des façades et des décors rapportés sur une première façade. Les travaux ont permis de consolidés les éléments pouvant être conservés et les plus altérés ont été reconstitués à l'identique. Les pots faïencés étaient signés d'un atelier céramique de Vallauris : Baragona.

Les travaux portaient sur les quatre façades de la villa et de l'aile nord.​

L'édifice n'est protégé au titre des MH mais il est repéré comme bâti remarquable dans le PLUm Nice Côte d'Azur et fait partie du patrimoine balnéaire et de villégiature de Nice.