Das Rathaus ist seit dem Mittelalter politischer Mittelpunkt eines jeden städtischen Gemeinwesens. In der Altstadt Brandenburgs ist es zudem Sinnbild wirtschaftlichen Aufschwungs und reger Bautätigkeit im 15. Jh. In den Grundmauern des heutigen Rathauses konnten Reste des um 1300 errichteten Vorgängerbaues aus Backstein erhalten werden. Dieser stand frei auf der Marktfläche und diente wahrscheinlich als Kauf- und Rathaus.
Das heute sichtbare Bauwerk entstand in zwei Bauphasen. Um 1450 wurde zunächst ein fast quadratischer, mit Wappen geschmückter Anbau zum Parduin hin angefügt, der sich ursprünglich in zwei Geschossen über einen Mittelpfeiler wölbte. Wahrscheinlich war dies das eigentliche Haus des Rates. Das um 1468 an Stelle des Vorgängerbaues errichtete große Langhaus im Erdgeschoß diente hingegen als Kaufhaus. Schon zur Erbauungszeit erstreckte sich ein repräsentativer Festsaal über die volle Länge des Rathauses. Das mittelalterliche, weit spannende Dachwerk ist heute noch vollständig erhalten.
Zur offenen Marktfläche hin brachte der Rat der Altstadt Brandenburg seine Machtfülle in einem markanten symbolischen Rathausturm zum Ausdruck. Jedes seiner sieben mittelalterlichen Geschosse enthält noch heute einen kleinen Raum, der jeweils einem besonderen Aspekt der Ratsherrschaft gewidmet war. Im Keller ein Gefängnis, im Erdgeschoß eine als Gerichtslaube zu deutende Vorhalle, im Obergeschoß ein Gewölberaum mit Geheimfächern als „Trese“ (die altstädtische Archiv- und Schatzkammer), vor dem ersten Dachboden ein Gewölberaum, vermutlich als städtische Büchsen- und Pulverkammer, und in den letzten Geschossen das Werk der städtischen Uhr und die Ratsglocken. Eine großformatige Sonnenuhr schmückte ehemals den Turm auf der Marktfassade. Der städtische Rat stellt sich mit diesem Turm, welcher die mittelalterliche Stadtbebauung weit überragte, demonstrativ als Gerichtsherr, als politische Führung, als militärische Gewalt und als Wächter über Raum und Zeit dar.
Mit der königlich verordneten Vereinigung von Neu- und Altstadt 1715 wurde das Rathaus der Altstadt überflüssig. Es diente in der Folge als Wachgebäude, bis König Friedrich II. es 1753 dem königlich privilegierten Fabrikanten Daum aus Berlin für seine Barchentfabrik (Barchent = Baumwollmischgewebe) übergab. Dieser richtete hier die erste Manufaktur der Kurmark ein. Bei den Umbauten gab man die mittelalterliche Geschoßteilung auf, vermauerte die mittelalterlichen Maßwerkblenden und spitzbogigen Öffnungen des Gebäudes und schlämmte die nun glatte Fassade mit den neuen schlichten Rechteckfenstern hellrot.
Ab 1816 diente das Gebäude u.a. als Gerichtssitz. Auf Initiative von Garnisonbaumeister H. Kolb, der das gotische Rathaus wieder „entdeckte“ und auf eine Restaurierung drängte, wurde das Gebäude 1911 für 3500 Mark durch die Stadt zurückgekauft. Der durchgreifende Um- und Neubau zu einem städtischen Festhaus erfolgte innerhalb eines Jahres. Im Erdgeschoß wurde eine Restauration mit Biergarten eingerichtet, darüber entstand nach mittelalterlichem Vorbild ein eindruckvoller, tonnengewölbte Festsaal nach Entwürfen von Blunck und Drescher.
Der neue, auf der Marktgasse zum gotischen Ordonnanzhaus errichtete Zwischenbau verband nun das ehemals frei auf dem Markt stehende Rathaus mit der mittelalterlichen Marktrandbebauung. Die schon durch Kolb von ihrem barocken Putz befreite Fassade wurde umfassend saniert. Anstelle der in Resten erhaltenen geritzten Rollbanddekoration wurden Maßwerkfriese in Sgraffitotechnik (spez. Putztechnik) angebracht. Die gotischen Maßwerken ergänzte man frei mit Rathenower Formsteinen und in die Spitzbogenblenden wurden die Wappen der Altstadt, der Brandenburgische Adler, die Wappen der Bäcker, Gewandschneider, Tuchmacher und Schuster und die der Familien Schuler, Rauch, Bardeleben und Dansdorf aufgetragen.
Das Altstädtische Rathaus ist außergewöhnlich reich an filigranen Zierelementen. Es ist das Hauptwerk eines uns nicht bekannten Baumeisters, welcher wohl aus der Dombauwerkstatt stammte. Er war ebenfalls maßgeblich am Bau der Nordkapelle der altstädtischen Pfarrkirche St. Gotthardt und dem Umbau der Pfarrkirche St. Stefan in Tangermünde beteiligt. Um 1470 wurde er zu dem Neubau der bischöflichen Residenzburgkapelle in Ziesar gerufen, danach verliert sich seine Spur.