عمارت بادگیر به طور کامل به دستور ناصرالدین شاه بازسازی شد تا به شکل امروز درآمد. تغییرات داده شده در این ساختمان با مقایسه نقاشی آبرنگ محمود خان ملک الشعراء و عکسهای قدیمی با ساختمان بازسازی شده، قابل مشاهده است.
عمارت بادگیر گذشته از گوشواره‌های زیبا و بالاخانه‌ها و دهلیزها دارای تالار بزرگی متشکل از ارسی‌ها، ستون‌ها، دیواره‌ها است و سقف آن با نقاشی و زرنگاری و آینه کاری و گچ‌بری و منبت‌کاری و مرمر پوشیده شده و از این حیث یکی از تالارهای پر کار و زیبا و جالب عمارت سلطنتی قدیم به شمار می‌رود.
تالار شاه‌نشین عمارت بادگیر- بخش اصلی عمارت- با 9 ارسی تزئین شده است.2 ستون گچی مار پیچ نقاشی شده به سبک دوره زندیه، کفپوش معرق هفت رنگ با طرح بته جقه و زرد رنگ و دیوارها و سقف آینه کاری و نقاشی شده، شامل تزئینات دیگر این تالار هستند.
برجهای بادگیر این عمارت در جایگاه تنها بادگیرهای تزئین شده با کاشی معرق در ایران قرار دارند. در زیر عمارت بادگیر یک اتاق تابستانی برزگ قرار داشت که با جریان باد در چهار برج بادگیر و با کمک حوضخانه میانی که آب قنات شاهی در آن جاری بود، خنک می‌شد.
پادشاهان قاجار معمولا اگر در ایام تابستان در تهران بودند و به ییلاق نمی‌رفتند از این حوضخانه استفاده می‌کردند و تاج‌گذاری مظفرالدین شاه- 1274 هجری شمسی- نیز که مصادف با تابستان و گرمای شدید تهران بود در تالار همین عمارت بر روی تخت طاووس برگزار شد.
بنا بر نوشته معیر الممالک در زمان ناصرالدین شاه در حوضخانه این عمارت انواع طیور زیبا ..... رها کرده بودند، در یک طرف عمارت مزبور نیز لانه و قفس هائی ساخته و پرندگان بسیار از هر قبیل در آن گرد آورده بودند و گاه هنگام دانه دادن به آنها شاه آمده به تماشا می ایستاد و با همراهان سخن از صید طیور و طرز بدام آوردن آنها می راند».
در حال حاضر جریان آب قطع شده و از بادگیرها نیز به صورت قبلی استفاده نمی‌شود و اتاق تابستانی بعد از مرمت زیاد به عکسخانه دوره قاجار تبدیل شده است.
