Das heutige Rathaus setzt sich aus Gebäudeteilen verschiedener Epochen zusammen. Der sogenannte Rote Bau entstand in der Renaissance. Ältester Teil ist aber der Grafeneckart. Seine Ursprünge gehen auf einen Geschlechterturm um 1180 zurück. Den Namen erhielt das Gebäude im 12. Jahrhundert von einem Burgschultheiß, der hier wohnte.
Seit über 700 Jahren nutzt die Stadt dieses Gebäude als Rathaus. Mitte des 15. Jahrhunderts wurde der Turm auf 55 Meter gebaut und die Uhr angebracht. Im Turm wohnte ein Türmer, der nach Feuer Ausschau hielt, um bei Alarm die Sturmglocke zu läuten. Bedeutendster und ältester Raum ist der Wenzelsaal. König Wenzel, der König von Böhmen, hatte den Würzburgern die lang ersehnte Reichfreiheit versprochen, das aber kurz danach widerrufen.
Im Erdgeschoss des Rathauses erinnert ein Gedenkraum mit dem Stadtmodell des zerstörten Würzburg an den 16. März 1945. Damals wurde die Würzburger Altstadt innerhalb von 20 Minuten zu mehr als 80 Prozent in Schutt und Asche gelegt. Rund 5000 Menschen starben.
Einst stand vor dem Grafeneckart eine Linde, unter der der Rat Gericht hielt. Als sie im 16. Jahrhundert umfiel, wurde ihr Bild kurzerhand auf die Fassade gemalt, um anzuzeigen, dass im Rathaus Gericht gehalten wird.
An die Stelle der Linde trat der Vierröhrenbrunnen. Er war der erste funktionstüchtige Brunnen mit Fließwasser der Stadt. Zuvor war das meist nicht sehr gesunde Wasser aus Ziehbrunnen geholt worden. Die Leitungen ließ Balthasar Neumann im Zuge seiner Baumaßnahmen zur Residenz in die Stadt legen. Der Brunnen in seiner heutigen Form entstand 1766. Auf ihm sind figürliche Darstellungen der vier Kardinaltugenden Weisheit, Gerechtigkeit, Mäßigkeit und Tapferkeit zu sehen, die man auch gerne bei den Stadtvätern im Rathaus gesehen hätte.