Das Altstadtrathaus gehört zu den bedeutendsten mittelalterlichen Rathäusern in Deutschland. Seine älteste Bausubstanz stammt aus dem 13. Jahrhundert. Es diente der Zusammenkunft des Rates der Altstadt, die große Dornse wurde auch für Festlichkeiten genutzt. Das Altstadtrathaus besteht aus zwei rechtwinklig zusammenstoßenden Flügeln. An einer der Säulen des Laubenganges ist die Braunschweiger Elle eingelassen, die vor allem den Tuchhändlern als Maß diente (57,07 cm).

Auf dem darüberliegenden rechtwinkligen Balkon befinden sich neun interessante Pfeilerfiguren-Elemente von Hans Hesse aus dem 15. Jahrhundert, die ottonische und welfische Kaiser, Könige und Herzöge mit ihren Frauen darstellen.

Das Altstadtrathaus dient der Stadt als Ausstellungs- und Repräsentationsgebäude. Im Erdgeschoss und in den historischen Kellergewölben präsentiert das Städtische Museum Braunschweig eine Dauerausstellung zur Geschichte der Stadt Braunschweig (9. Jh. - 2005) wie auch wechselnde Sonderausstellungen. Im Bürgermeisterzimmer und im großen Saal des Hauptgebäudes, der Dornse, empfängt die Stadt ihre Gäste. Gemeinnützige und private Veranstalter können dort ebenfalls ihre Gäste empfangen, da eine Vergabe der Repräsentationsräume möglich ist.