La tour de la Gaudinais est insérée sur l'enceinte urbaine comme en témoignent les reprises de construction visibles dans la muraille, de part et d'autre. Elle est bâtie en petit appareil bien réglé, avec des pierres de taille assez longues. La base est marquée par un léger talus avant la douve. L'édifice est de plan semi-circulaire, adossé à la muraille qui vient fermer la gorge en partie basse ; il reste ouvert en partie haute. Le plan intérieur est demi-circulaire. Le rez-de-chaussée est accessible par une porte ouverte dans le mur de gorge. Le couvrement semble avoir été refait récemment, mais apparaît bien cintré sur d'anciens dessins. La salle basse possède trois archères canonnières : deux latérales et une surélevée en capitale. Elles présentent toutes une fente étroite et longue, s'élargissant en un trou circulaire à la base pour permettre l'installation de l'arme à feu. Cette dernière était posée sur les coussièges ménagés dans l'ébrasement, et maintenue en place par des poutres encastrées dans les murs. Ces ouvertures sont de plan pentagonal : l'ébrasement couvert de linteaux droits se prolonge par une niche sous une voûte en berceau surbaissé.

L'étage était sur plancher porté par des corbeaux encore en place. Il présente deux archères canonnières tout à fait similaires à celles du rez-de-chaussée. Le mur latéral sud contient l'escalier d'accès au chemin de ronde. Il prend son départ sur le chemin de ronde de l'enceinte qui longe la gorge de l'ouvrage. L'escalier débouche sur le parapet défensif qui ceinturait probablement une salle sous la toiture des combles. La présence de cette salle est attestée par les corbeaux qui portaient son plancher.

Ce parapet conserve les bases très refaites de ses anciens créneaux, soulignées à la base par un cordon. Seul l'angle nord est encore en place et semble d'origine, couronné par un petit chaperon. Tout le parement extérieur du parapet a été refait en moellons ; il est soutenu par des contreforts vers l'intérieur de la tour.

Il était élargi en encorbellement, porté par des consoles à trois ressauts en quart de rond, et percé de mâchicoulis. Les gargouilles facilitant l'écoulement des eaux de pluie sont encore en place.