Zu einer von achtzehn ionischen Sandsteinsäulen und zwei Eckpilastern getragenen Halle zum Lustgarten führt eine breite, von Skulpturen flankierte Treppe. Der Fries der Lustgartenseite trägt auf ganzer Länge die Inschrift “FRIDERICUS GUILELMUS III STUDIO ANTIQUITATIS OMNIGENIAE ET ARTIUM LIBERALIUM MUSEUM CONSTITUIT MDCCCXXVIII” (“Friedrich Wilhelm III. hat dieses Museum für das Studium aller Arten Altertümer und der freien Künste gestiftet 1828”). Von der Vorhalle gelangt man zu einer zweiarmigen Treppenanlage mit dem bronzenen Hauptportal, die in einer vestibülartigen oberen Halle endet. Treppenanlage und Vestibül sind durch die trennenden Säulenstellungen Innen- wie Außenraum zugleich. Sie üben auf den Besucher eine faszinierende räumliche Wirkung aus und erlauben ihm ein außergewöhnliches Berliner Panorama von Lustgarten, Dom, ehemals Schloss und dem Zeughaus zu genießen. Die im Inneren anschließende Rotunde war mit ihrer dem
römischen Pantheon nachempfundenen Form, der nach Schinkels Angaben erfolgten farbigen Ausmalung und den zwischen den Säulen aufgestellten griechischen Statuen als weihevoller Raum gedacht, der auf den Museumsbesuch einstimmen sollte. Im Krieg wurde das Museum teilweise zerstört und bis 1966 wiederhergestellt.
Das Alte Museum war über den westlichen Spreearm durch die Eiserne Brücke mit dem angrenzenden Stadtraum verbunden. Der Name stammt vom Vorgängerbau, der ersten in Gusseisen ausgeführten Brücke, die 1796 anstelle einer Holzbrücke errichtet worden war und bis 1825 bestand. Die heutige einbogige Brücke ist als mit Muschelkalkstein verkleidete Eisenkonstruktion 1914-16 nach Entwurf von Walter Koeppen errichtet worden. Nach Kriegsschäden wurde die Brücke um 1978 wieder hergestellt.
Mit dem Bau des Alten Museums wurde zwischen 1830 und 1833 auch der Lustgarten nach Plänen von Karl Friedrich Schinkel gartenkünstlerisch gestaltet. Vor der Freitreppe des Alten Museums befindet sich eine große antikisierende Granitschale, die König Friedrich Wilhelm III. 1826 anfertigen ließ. Nach 1935 wurde die Schale mit der Umgestaltung des Lustgartens zu einem gepflasterten Aufmarschplatz an der Nordseite des Doms aufgestellt, erst 1982 gelangte sie an ihren ursprünglichen Aufstellungsort zurück.
