Eski Tophane Meydanı’nın en önemli simgelerinden biri olan Tophane Kasrı, Necatibey Caddesi üzerinde yer alır. Abdülmecit Han tarafından İngiliz Mimar William James Smith’e inşaa ettirilen kasır, Tophane Müşiri Halil Paşa’nın denetiminde 1851–1852 yıllarında tamamlanmıştır.
Yapı, padişahların Tophane’deki askeri kuruluşlarını ziyaretinde veya şehre deniz yolu ile gelen yabancı devlet adamlarının karşılanmasında kullanılmıştır. Abdülmecit Han(1839–1861), Rus Çarı’nın kardeşi Grandük Konstantin’i burada kabul etmiştir. Ayrıca Osmanlı-Rus Savaşı’nı sonlandıran 1894 yılı Uluslararası Konferansı, Lozan Antlaşması sonrası Uluslararası Boğazlar Komisyonu ve II. Dünya Savaşı sırasında kurulan Sıkıyönetim Mahkemesi de Tophane Kasrı’nda toplanmıştır.
Tophane Kasrı kuzey-güney doğrultusunda denize paralel, 22.00×10.00 m. ölçülerinde dikdörtgen planlı, iki katlı bir yapıdır. Cephe mimarisi yönünden Mimar William James Smith’in diğer yapılarından farklılıklar göstermektedir. Doğu cephesindeki dışarıya taşan giriş bölümü ve batı cephesinin birinci katındaki konsollarla taşırılmış geniş çıkmalar, yapıya hareketli bir görünüm kazandırmıştır.
Kasrın ana girişi, bitkisel bezemeli dört kolonla taşınan bir balkonun altına yerleştirilerek vurgulanmıştır. Balkonun hemen arkasındaki üç pencereli aks, yine üçer pencereli iki yan aksa göre biraz öne çıkarılmıştır. Yapının güney cephesinde bir de servis girişi bulunur. Zemin kattaki giriş holünün iki yanında iki oda, doğusunda kare planlı bir sofa yer alır. Sofadan üç kollu bir merdivenle ikinci kata çıkılmaktadır. Burada, iki sıra halinde yerleştirilmiş odalar vardır.