Das heute als Marstall bezeichnete Gebäude wurde Ende des 15. oder Anfang des 16. Jahrhunderts erbaut und ist das ursprüngliche kurfürstliche Zeughaus. Der eigentliche Marstall liegt ca. 40 Meter südlich des Zeughauses und wurde unter Johann Kasimir Ende des 16. Jahrhunderts erbaut.
Der Marstall trug verschiedene Namen. Er wird in verschiedenen Dokumenten als "neuer Stall", "arsenal", "newes Zeughauß", "Marstal Electoral" und "Churfürstlicher Marstall" bezeichnet. Nach der Zerstörung des Marstalls im Jahre 1689 geht der Name auf das Zeughaus über.
Mit einer Länge von etwa 120 Metern ist der Marstall das größte Bauwerk in der Vorstadt. Ein steiles Satteldach mit fünf Zwerchhäusern durchschneiden die Firstlinie und verleihen dem Gebäude einen repräsentativen Charakter. Die oberen Geschosse werden durch drei Treppentürme an der Nordfassade erschlossen. In den Stall gelangt man durch ein Tor, das mittig in der Nordfassade angebracht ist und von zwei Freitreppen, die in das erste Obergeschoss führen, flankiert wird. Die Südecken des Marstalls sind wie die Nordecken des Zeughauses durch Rundtürme betont, die beide Gebäude inklusive dem Ost- und Westflügel zu einer harmonischen Einheit zusammenfassen.