Saray, Marmara Denizi kıyısında, Kumkapı ve Cankurtaran arasında bulunan Çatladıkapı mevkiinde, Küçük Ayasofya’nın doğusunda yer alıyor. Bukoleon Sarayı, Fatih Sultan Mehmed’in 1453 yılında kente girdiğinde de ayakta ancak harap bir haldeydi. Sarayın harabeleri kısmen 1873 yılında Sirkeci Garı’na uzanan demiryolu inşası için, bir bölümü de 20. yüzyıldaki sahil otoyolu inşaatı sırasında yıkılmış. Kalıntılar üzerinde yapılan incelemelerde, sarayın farklı bölümlerinin değişik tarihlerde inşa edildiği anlaşılmakta.
Faros denilen fener burcu ile imparatorluk iskelesi olarak kullanılan burun arasında, surların üzerinde uzanan Bukoleon Sarayı’nın temelinde ilkçağdan kalma mermer bloklar kullanıldığı belirlenmiş. Sur duvarlarının arasında görülebilen yaklaşık 300 metre uzunluğundaki ön cephe, başlıca iki bölümden oluşuyormuş.
Öndeki küçük limanla sarayı birbirine bağlayan ve güney-kuzey doğrultusundaki kısa bir duvarın içinden geçen anıtsal bir merdiven, bu iki parçayı birbirinden ayırmaktaymış. Harabe halindeki sarayın kurtarılarak turizme kazandırılması yönünde yapılan çalışmalar sürerken, Koruma Kurulu’na 2018 yılında önerilen bir projeyle Bukoleon Sarayı, açık hava müzesine dönüştürülmesi de gündeme gelmişti.