Il est ravagé par deux fois en 1944 : lors du bombardement du 19 avril qui voit la destruction quasi totale des intérieurs de l'aile gothique et celui du 26 août, précédant la libération de la ville, qui voit l'anéantissement presque radical de la partie centrale gothico-renaissance.

Seuls les murs de pierre restent debout, pinacles et charpentes, magnifiques vaisseaux en bois de chêne, sont détruits. Les intérieurs sont ravagés, dont la magnifique salle des assises avec son plafond à caissons, restitué depuis. Les charpentes sont remplacées par des carènes de béton. Les parties néogothiques échappent à la destruction. Cependant, des impacts des bombes causés par les bombardements de la ville pendant la semaine rouge (30 mai au 5 juin 1944) et le 26 août 1944, ont été maintenus en l'état volontairement pour rendre hommage et perpétuer le souvenir des milliers de victimes en ces jours décisifs et rappellent quel a été le prix payé par la ville de Rouen pour la Libération de la France.

Le palais de justice est une des seules réalisations de l'architecture gothique civile de la fin du Moyen Âge en France.

Seule l'aile en retour à gauche de la façade, dans la cour d'honneur, est réellement gothique, construite entre la fin du xve siècle et le début du xvie siècle. On y note des pinacles, gargouilles et une balustrade flamboyante à la base du toit.

L'escalier attenant a été reconstruit par l'architecte Paul Selmersheim en style néo-gothique champenois au début du xxe siècle et cela, après l'« affaire de l'escalier » qui vit le démontage de celui réalisé en style néo-gothique également par l'architecte Lucien Lefort, apôtre de l'historicisme à Rouen.

Le corps central de l'édifice est un mélange de styles gothique et renaissance, dont la construction embrasse presque tout le xvie siècle. Le décor est plus riche que sur l'aile gothique proprement dite et la balustrade est radicalement différente.

Pierre Corneille est né à Rouen le 6 juin 1606. Il est fils de magistrats. Il fait de brillantes études au Collège des Jésuites de Rouen, puis, diplômé de droit, devient avocat stagiaire en 1624 au parlement de Rouen.