Ebenso wie die jüngere Untermühle gehörte die seit dem Mittelalter bestehende, am Bogen der Wetter gelegene Obermühle dem Grafen bzw. Fürsten. Zusammen mit dem alten Brauhaus bildete sie vor dem Obertor nördlich des jetzt verschwundenen Schwanensees, eine nach außen befestigte Gebäudegruppe, die dem Eingang zur Stadt zusätzlichen Flankenschutz gewährte. Der heutige Hauptbau, ein langgestrecktes, traufseitig zur Straße orientiertes, zweigeschossiges Gebäude mit massivem Erdgeschoss, Fachwerkobergeschoss und barockem Mansarddach, entstand laut Datierung erst 1768. Hauptmerkmale sind die in neun bzw. drei Achsen streng gereihten, im Untergeschoss mit Sandsteinlaibungen versehenen Fenster, das klar gegliederte, einfach gestaltete Fachwerk und die mit Dreiecksgiebelverdachung versehenen Fenstergauben. Einschließlich des giebelständigen Nebengebäudes mit massivem Untergeschoss und Fachwerkobergeschoss, einer rudimentär erhaltenen Mauerkonstruktion, die die Wetter brückenartig überspannt, des Mühlrades, der Ufermauer und des Bachlaufes ist die Mühlenanlage aus technischen und geschichtlichen Gründen Kulturdenkmal.

Als Kulturdenkmal nach § 2 Absatz 1 Hessisches Denkmalschutzgesetz aus geschichtlichen und technischen Gründen in das Denkmalverzeichnis des Landes Hessen eingetragen.