La villa, de trois niveaux, est positionnée en limite nord de son terrain légèrement en pente. Des garages édifiés après 1945 ouvrent dans le mur de soutènement au sud. L'édifice ne conserve de ses origines que sa volumétrie et certains éléments de modénature. Au début formée d'un volume rectangulaire avec façade-pignon au sud et d'une tour-escalier hors-oeuvre (terminée par un belvédère), accolée à l'est, la villa est agrandie d'un volume carré en retrait vers l'est (en 1911). Au sein du corpus des maisons balnéaires niçoises, la villa Polonia constituait un unicum de par son exubérance. Les éléments décoratifs en bois y étaient particulièrement développés : garde-corps des balcons à croisillons, aisseliers surdimensionnés, claustra marquant la pignon sud... Son belvédère demeurait ouvert, coiffé d'une charpente en bois. La silhouette du bâtiment était animée par un oriel, une véranda formant proue au sud, des souches de cheminées alambiquées et de nombreux épis de faîtage. S'ajoutait un décor peint de rinceaux et d'éléments stuqués. Au toit en bâtière du volume initial sont venus s'ajouter divers pans et croupes, le tout couvert de tuiles plates mécaniques. La plateforme de l'ancien belvédère est désormais recouverte de zinc.