Mănăstirea are o incintă dreptunghiulară. Pe laturile de sud si de vest se mai observa, in zid, urmele peretilor perpendiculari, care compartimentau zona chiliilor.

Biserica, de proporţii ample, este construită pe un plan cruciform şi organizată în altar, naos cu turlă, pronaos şi pridvor deschis, peste care se ridică turnul-clopotniţă. În partea vestică a naosului se păstrează cele două nişe laterale, iar acoperirea acestui spaţiu este realizată printr-o boltă semicilindrică. Între naos şi pronaos exista iniţial un zid plin, desfiinţat în timpul restaurării din 1862. Pronaosul este acoperit cu o calotă pe pandantivi.

În colţul nord‑vestic al incintei Mănăstirii Segarcea se păstrează stăreţia, alcătuită din pivniţe şi un parter etajat. Construcţia are un plan în „L”, rezultat din alipirea a două volume distincte. În partea estică se află o pivniţă mare, dreptunghiulară, boltită semicilindric, prevăzută cu un stâlp median din care pornesc dublouri. Spre vest se găseşte o pivniţă mai mică şi trei încăperi accesibile direct de la nivelul solului. La etaj, spre sud, se desfăşoară o prispa cu deschideri semicirculare, iar spre nord, depăşind limita incintei, o prispa realizată din zid şi lemn.