Πρόκειται για ένα τριώροφο οίκημα με υπόγειους αποθηκευτικούς χώρους. Η πρώτη οικοδομική του φάση χρονολογείται στο δευτέρο ήμισυ του 19ου αιώνα και η δεύτερη στο 1894. Διαθέτει οκτώ δωμάτια στο ισόγειο, πέντε στον πρώτο όροφο και πέντε στον δεύτερο. Παρουσιάζει δύο οικοδομικές φάσεις. Αρχικά ήταν μικρότερο σε διαστάσεις και αργότερα προστέθηκαν σε αυτό επιπλέον διαμερίσματα, καθώς και ο δεύτερος όροφος. Πρόκειται για προικώο της Αικατερίνης πελεκάνου, το οποίο ο σύζυγός της Νικόλαος Βουβάλης, ο μεγαλύτερος σπογγέμπορας της Καλύμνου, τροποποίησε και διεύρυνε στα τέλη του 19ου αιώνα, τη δεκαετία του 1890.

Σήμερα, το Αρχοντικό Βουβάλη αποτελεί επισκέψιμο μνημείο, στο οποίο εκτίθενται αντικείμενα της οικοσκευής του σε τρία δωμάτια (γραφείο, τραπεζαρία, σαλόνι). Στους υπόλοιπους χώρους του φυλάσσονται αρχαιολογικά ευρήματα, προερχόμενα από ανασκαφές, παραδόσεις και κατασχέσεις αρχαίων.

Κύρια επιδίωξη υπήρξε η δημιουργία ενός συνόλου ολοκληρωμένου αισθητικά και ιστορικά, μέσα από το οποίο να αποκαλύπτεται η ατμόσφαιρα της εποχής και οι αισθητικές και κοινωνικές αξίες των ανθρώπων που έζησαν σε αυτό το σπίτι. Από τα δεκαοχτώ συνολικά δωμάτια του Αρχοντικού είναι σήμερα οργανωμένα και επισκέψιμα μόνο τρία: το Γραφείο του Ν. Βουβάλη, ο επαγγελματικός χώρος του δραστήριου εμπόρου, η Τραπεζαρία, το επίκεντρο της οικογενειακής ζωής και το Σαλόνι, ο χώρος όπου οι οικοδεσπότες υποδέχονταν εξέχοντα πρόσωπα και γιόρταζαν σημαντικά γεγονότα.