Swój obecny charakter zawdzięcza przebudowie z lat 1890-1908, przeprowadzonej przez berlińskie biuro architektoniczne Reimer-Koerte. Sprzed tej przebudowy pochodzi część murów i niektóre elementy dekoracyjne elewacji.
Jedynym zachowanym pomieszczeniem jest pochodząca z 1601 r. tzw. sala rycerska (jadalna), nakryta sklepieniem kolebkowo-krzyżowym. Neorenesansowe wsporniki w tej sali pochodzą jednak z czasów ostatniej przebudowy. Na ścianach imitacja kurdybanu. Sala umeblowana jest meblami gdańskimi.
Zamek architektonicznie składa się z trzech brył: skrzydła północno-zachodniego, skrzydła południowo-wschodniego i łączącej oba skrzydła części środkowej z wysoką (26 m) wieżą pochodzącą z 1900 r. Jak wskazują źródła ikonograficzne, część środkową zbudowano na istniejącej wcześniej budowli parterowej. Zamek ma kształt nieregularnego trójboku wokół otwartego dziedzińca. W architekturze przebudowanego zamku zachowano wszystkie istniejące składniki elewacji, wprowadzając dodatkowo elementy secesji i historyzmu.
Manierystyczny portal
Najbardziej charakterystycznym elementem wystroju zewnętrznego jest pochodzący z 1600 manierystyczny portal zwieńczony kartuszem z herbem Czarnkowskich-Nałęcz i literami AC (Andrzej Czarnkowski). Niżej groteska z motywami roślinnymi, mitologicznymi i zwierzęcymi, w narożnikach dwa geniusze z rogami obfitości, pośrodku, pomiędzy nimi, zwornik z maszkaronem. W sklepieniu drzwi znajdują się kasetony. Portal podtrzymywany jest dwoma pilastrami porządku toskańskiego zdobionymi motywami militarnymi. Z tego samego okresu pochodzi tablica fundacyjna z herbem Nałęcz i literami (w rogach) ACCN (Andreas Czarnkowski Castellanus Naclensis).
Główne wejście do zamku znajduje się od strony zachodniej. Dwa murowane filary podtrzymują lekki balkon zdobiony ornamentami roślinnymi. Nad balkonem daszek. Elewacje, zwłaszcza od strony jeziora, urozmaicone są wykuszami, balkonami i tarasami. Nad oknem pierwszego piętra od strony dziedzińca dekoracja stiukowa z około 1777 r. z herbami Abdank ówczesnego właściciela Osiecznej Mikołaja Skoroszewskiego i Zbiświcz jego żony, Teresy z Goetzendorf-Grabowskich.
W osieckim zamku warto zobaczyć: kuty w piaskowcu manierystyczny portal - z 1600 roku – jeden z najciekawszych zabytków rzeźby architektonicznej w Wielkopolsce tego czasu, wieżę – pomieszanie stylu gotyckiego z elementami neoromańskimi, salę rycerską – dużą salę z krzyżowym sklepieniem.
Zamek położony jest w parku (2,2 ha) z mostkami i elementami małej architektury ogrodowej (rzeźby). W parku dominuje starodrzew - lipy, platany, buk czerwonolistny, dęby, klony i jawory. Od strony południowej (jeziora) rośnie stary okaz magnolii, a także kilka pochodzących z powojennych nasadzeń azalii i różaneczników. Przy wejściu do parku trójdzielny budynek bramny z końca XIX wieku.
Od 1959 roku zamek służył jako ośrodek leczenia dzieci – początkowo jako sanatorium dla reumatyków, osób z cukrzycą, ośrodek leczenia otyłości. Dziś jako Centrum Rehabilitacji im. prof. Mieczysława Walczaka.
