Moulin-pendant situé en aval du pont-aux-moulins, établi sur pilotis, il est relié à l'île Saint-Etienne par une galerie couverte supportée par deux piles en pierre. Les deux structures de pilotis entourant la roue sont en forme d'éperons dont les pointes sont opposées au courant. La partie supérieure du moulin se compose d'un bâtiment en pan de bois de trois niveaux desservis par un escalier à balustres, chaque niveau comportant une pièce éclairée par une croisée. En 1832, le premier niveau est occupé par une pièce planchéiée, le deuxième par les meules et les trémies. L'existence d'une chambre pour le meunier, en haut du moulin, est déjà attestée en 1669. Des avant-becs brise-glaces construits en charpente ont été aménagés en amont. Cet état, bien documenté au 19e siècle, est celui du 17e siècle. Auparavant, le moulin était moins avancé dans le lit du fleuve. Viollet-le-Duc, dans son Dictionnaire raisonné de l'architecture, propose une restitution de l'état du 13e siècle : moulin fortifié composé de deux piles épaisses aux éperons opposés au courant et cantonnés de tourelles. La roue était placée entre deux piles, réunies par une arche soutenant le rez-de-chaussée composé d'une salle barlongue.