Das historische Rathaus ist Amtssitz des Oberbürgermeisters und eines Teils der Stadtverwaltung. Das freistehende Gebäude erhebt sich an der winkelförmigen Platzanlage, die aus „Marktplatz“ und dem Platz „Am Rathaus“ gebildet wird. Der Bau wurde zwischen 1599 und 1601 nach Plänen des württembergischen Landesbaumeisters Georg Beer, dem Architekten des Stuttgarter Lusthauses, errichtet. Beim Stadtbrand von 1693 wurde das Rathaus bis auf den steinernen Erdgeschosssockel und die darunter liegenden Keller mit den beiden Gefängniszellen zerstört. Der Wiederaufbau erfolgte in den Jahren 1716/17.
Über dem steinernen Erdgeschoss mit großen Bogenöffnungen erheben sich zwei Fachwerkgeschosse und der über drei Geschosse reichende Dachstuhl. Die vordere Giebelseite wird von einem achtseitigen Dachreiter mit geschweifter Haube mit Laterne und Wetterfahne bekrönt. Das Fachwerk ist reichhaltig gegliedert. Besonders die Felder unter den Fenstern im zweiten Stock weisen verschiedene Zierformen auf. Die 1725/26 angebaute Dachgaube mit großem Tor an der rechten Seite diente als Zugang für den im Dach untergebrachten Kornspeicher. Ursprünglich muss man sich das Erdgeschoss als offene Halle vorstellen, worauf noch die großen Bogenfenster hinweisen. Aus den Jahren 1599/1601 stammen die Renaissance-Konsolen mit Köpfen. Besonders hervorzuheben sind die aufwändigen Eckkonsolen. Im historischen Rathaus gab es in früheren Zeiten zwei Gefängniszellen: die untere Zelle für Malefikanten (Kapitalverbrecher) während der Untersuchungszeit, die obere Zelle für Bürger, die sich kleinere Vergehen zuschulden kommen lassen hatten und nun mit einer kurzen Arreststrafe büßen mussten. Allerdings war die untere Zelle nur durch die obere zu erreichen, so dass die Bürger, die oben eine Ordnungswidrigkeit absaßen, mit den Schwerverbrechern unten quasi in einer Zelle waren, was zu zahlreichen Beschwerden führte.
Das Erdgeschoss des Rathauses wurde ursprünglich als Markthalle genutzt. Im ersten Stock fanden Tuchmärkte und Tanzveranstaltungen statt. Nur das zweite Geschoss war unterteilt und wies die beiden Ratsstuben auf. Noch aus dem frühen 18. Jahrhundert stammt die Inschrift über der Tür zur großen Ratsstube: „Bey 1 f Straff soll sich Keyner vor die dühren stellen“. Diese Inschrift aus der Zeit der Nichtöffentlichkeit der Ratssitzungen wandte sich gegen Lauscher an der Türe. 1884 erfolgte eine grundlegende Renovierung der Rathaus-Fassaden durch Oberamtsbaumeister Christian Hämmerle. 1937 gestaltete Architekt Rudolf Lempp die beiden Ratssäle neu. 2009/10 kam es zu einer Generalsanierung des historischen Rathauses, wobei unter anderem der Braunton des Fachwerks durch einen Rotton ersetzt wurde. Auch in einigen der Stadtteile sind noch historische Rathäuser vorhanden, die von den Stadtteilgeschäftsstellen genutzt werden.
