วัดสิงห์ตั้งอยู่ในเขตอรัญญิกของเมืองกำแพงเพชรถัดจากวัดพระสี่อิริยาบถไปทางทิศเหนือ แผนผังวัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีกำแพงศิลาแลงโดยรอบทั้ง 4 ด้าน สิ่งก่อสร้างสำคัญภายในวัดประกอบด้วย

ทางทิศตะวันออกสุดเป็นฐานอาคารขนาดใหญ่โดยทำฐานซ้อนกันสองชั้น ฐานชั้นล่างหรือฐานทักษิณก่อเป็นแบบฐานบัวลูกแก้วอกไก่ ผนังด้านข้างก่อด้วยศิลาแลงสูงจากฐานขึ้นมาเพียงเล็กน้อย ชานชาลาด้านหน้าพบหลักฐานการประดับสิงห์ปูนปั้นและทวารบาลที่มีแกนในเป็นศิลาแลงซึ่งเป็นที่มาของชื่อวัด บนลานประทักษิณมีแท่นใบเสมาโดยรอบจำนวนแปดตำแหน่ง ทำให้ทราบได้ว่าอาคารที่สร้างบนฐานทักษิณเป็นอุโบสถ  แต่เมื่อพิจารณาภายในอาคารพบแท่นอาสนสงฆ์ตรงแนวผนังด้านทิศใต้ จึงทำให้ทราบว่าอาคารหลังนี้เดิมใช้เป็นวิหารมาก่อน สำหรับใบเสมาสลักหินชนวนบางใบสลักลายพฤกษาในกรอบรูปสามเหลี่ยมและขอบสลักเป็นแถวลายกระหนกปลายแหลมที่เป็นลวดลายแบบอยุธยา

ถัดจากฐานอุโบสถ เป็นเจดีย์ประธานมีกำแพงแก้วล้อมรอบ เจดีย์ประธานเหลือเฉพาะฐานหน้ากระดานสี่เหลี่ยมและฐานบัวสี่เหลี่ยมตอนล่างทำเป็นซุ้มพระยื่นออกมาทั้ง 4 ด้าน หรือ 4 ทิศ องค์เจดีย์ก่อด้วยอิฐซึ่งต่างไปจากเจดีย์ประธานอื่นๆ ที่ก่อด้วยศิลาแลง ส่วนยอดเจดีย์พังทลายจนหมด จากการศึกษารูปทรงเดิมขององค์เจดีย์จากหลักฐานที่เป็นภาพถ่ายเก่าเมื่อครั้งสมัยรัชกาลที่ 5 และหลักฐานจากการขุดค้นที่พบชิ้นส่วนบัวปากระฆังโดยรอบฐานเจดีย์จึงสันนิษฐานได้ว่า รูปทรงเดิมของเจดีย์ประธานวัดสิงห์เป็นแบบเจดีย์ทรงระฆังฐานสี่เหลี่ยมที่มีการเพิ่มฐานสี่เหลี่ยมให้ซ้อนลดหลั่นกันหลายชั้นเจดีย์แบบนี้พบที่วัดกำแพงงามในเขตอรัญญิกเมืองกำแพงเพชร