Le château de Barral date du XVII^e siècle. La commune l’achète en 1842. En 1863, elle acquiert la Tour Ronde, l’ancien colombier de Guillaume Desprez, Grand Fauconnier du roi Charles VI, datant du XIV^e siècle. L’édifice est alors doter d’un escalier d’honneur le reliant à la nouvelle mairie. En 1894, la Ville achète une ancienne maison bourgeoise du XVII^e siècle. Il faudra attendre 1919 pour que l’on commence à assembler les trois édifices et 1923 pour que l’Hôtel de ville ait l’aspect d’aujourd’hui.

À l’intérieur de l’Hôtel de ville, on trouve la salle des Commissions, la salle des Mariages et la salle du Conseil. Décorées au XX^e siècle, elles arborent des peintures classées Monuments historiques. La salle du Conseil, lieu où se prennent les décisions relatives à la vie locale, est le cœur du bâtiment. Elle est située au premier étage de l’ancien château Barral et surprend par ses dimensions imposantes. Cette longue pièce rectangulaire présente des murs lambrissés et un plafond à caissons, décoré de peintures marouflées ainsi qu’un magnifique vitrail réalisé en 1989 d’après un carton du peintre clamartois Jean Bazaine.

L’Hôtel de ville abrite également la salle des Commissions, aux peintures vénitiennes remarquables. La salle des Mariages, installée au premier étage de l’ancien colombier, présente des peintures murales de style cubiste réalisées en 1950 par Jacques Céria dit Despierre.

L’escalier d’honneur, servant à relier la Tour Ronde à l’ancien Château de Barral, est tout aussi digne d’intérêt. Il recèle deux tableaux. Le premier, Roue de Carrier, est une reproduction des roues servant à lever la pierre dans les carrières. Elle a été réalisée par Jean-Constant Pape, peintre clamartois. On peut aussi y observer L’Étang et le bois de Clamart, une peinture de Desmarquais datant du premier quart du XX^e siècle.

À proximité de l’actuelle Place de la Mairie, se dresse la fontaine Thurotte. Cette œuvre a été réalisée par Georges Thurotte, lauréat d’un concours artistique lancé par la municipalité en 1941 pour aménager la Place. Dans un style néo-grec, elle est largement inspirée des mythes de la Grèce antique.