El molí de Vilalta es troba situat a la riba oest de la riera de Merlès prop de la cruïlla de Sant Cristòfol i al costat de l'hostal de Vilalta.
Es tracta d'un gran edifici de planta rectangular format per dos nivell de soterrani i tres plantes, amb teulada de doble vessant amb aigües a les façanes principal i posterior. Està construït amb murs de maçoneria de pedra irregular amb morter i cantonades diferenciades amb carreus de majors dimensions. Presenta una disposició regular de les obertures les quals estan emmarcades amb brancals de maó i coronament de maó pla.
La façana principal, orientada al sud, presenta, a nivell de soterrani inferior, el carcabà i sortida d'aigües del molí amb una obertura de volta de canó emmarcada amb pedra treballada. Sobre el carcabà, i encara a nivell de soterrani, hi ha una sala on s'hi ubicava un molí escairador. Aquesta presenta una petita finestra emmarcada amb maó. A nivell de planta baixa hi ha quatre finestrals (el de l'extrem dret tapiat) i dues portes d'accés. La porta de l'esquerra és la única obertura emmarcada amb brancals i llinda de pedra bisellada i presenta la data de 1886 inscrita a la llinda. Al primer pis hi ha sis finestrals (el de l'extrem dret tapiat) i al segons pis, que estava destinat a l'habitatge, s'hi obren sis finestres balconeres, la de l'extrem dret també tapiada.
La façana est presenta a nivell de soterrani una finestra emmarcada amb monòlits de pedra treballada. La resta de la façana presenta dues obertures per planta; les del pis superior són finestres balconeres.
La façana nord presenta a nivell de segon pis set finestres de menor dimensions, una de les quals està tapiada. Als nivells inferiors s'hi adossa una estructura. La part inferior d'aquesta estructura està construïda amb maçoneria de pedra i corresponia a l'antic molí fariner; presenta a la part inferior un carcabà i un portal emmarcat amb pedra bisellada. La part superior construïda amb obra és una reconstrucció ja que aquesta part es va cremar. S'adossa a aquesta estructura la bassa del molí, construïda amb un mur de maçoneria de grans carreus, que també engloba la part posterior de l'hostal de Vilalta.
La façana oest dóna al pati davant de l'hostal de Vilalta. Té l'accés a nivell de primer pis a través d'una porta coronada amb arc rebaixat. Al costat esquerra de la porta hi ha una finestra també coronada amb arc rebaixat. Al nivell de segon pis hi ha dues finestres balconeres, la de l'esquerra tapiada.