El Mercat de Santa Caterina és un edifici aïllat que ocupa l'illa de cases entre l'avinguda de Francesc Cambó i els carrers de les Freixures, d'en Giralt el Pellisser i de Colomines a Barcelona. L'edificació neoclàssica original, de la qual es conserven les façanes, data del 1848 però fou remodelada totalment per l'estudi d'arquitectes EMBT (Enric Miralles i Benedetta Tagliabue) i inaugurada el 10 de maig del 2005.
La façana principal està formada per un seguit d'arcades d'arc de mig punt sobre les quals hi ha una cornisa i una barana de balustres. Al centre hi ha la porta formada per dues pilastres amb capitell dòric, que queda a l'alçada de la cornisa, que aguanten un alt mur amb un arc de mig punt dins i, a sobre, un frontó sense decoració. A les façanes laterals es repeteix l'esquema d'arcades i balustrada combinat amb portes similars a la principal. En cada façana lateral s'obren tres portes i en les centrals el frontó és substituït per un entaulament sobre el qual hi ha un mur esglaonat, i la clau de volta de l'arc de mig punt està ressaltada.
La façana posterior es va refer en la remodelació del 2005 i no fa una línia recta com les altres sinó una diagonal, creant línies anguloses. La part inferior és un gran aparador de vidre amb columnes de ferro, i la superior ressegueix les formes corbes de la teulada i està decorada amb rectangles de fusta coberts per taulons com si fossin palets enganxats al mur.
La teulada també és fruit de la reforma del segle xxi i pren un gran protagonisme. Fa unes línies ondulants que en alguns punts arriben a ser arcs parabòlics. La coberta està aguantada per una encavallada de fusta, allà on les ondulacions són menys pronunciades, i per bigues de ferro. A les façanes principal i posterior les bigues recolzen sobre grups de tubs de ferro que arriben fins al terra i agafen formes entortolligades. La teulada per la part interior està folrada de fusta però externament està coberta per un mosaic ceràmic de 4.200 m² amb els colors de les fruites i les verdures.
A la part posterior s'ha reservat un espai on s'han deixat visibles part de les restes de l'antic Convent de Santa Caterina. El MUHBA hi ha instal·lat un seguit de plafons per explicar-ne la història i facilitar-ne la compressió.
