Rozlehlá dvoukřídlá dvoupatrová budova zaujímající svým dlouhým jižním křídlem celou délku západního bloku ulice Sokolská, kolmo navazující kratší západní křídlo je orientováno do ulice Veveří (osa hlavního křídla budovy je jihozápadně severovýchodní – zjednodušeně západo-východní). Stavbu člení mohutné nárožní rizality a uprostřed dlouhého křídla dvojice subtilnějších věžovitých hranolových rizalitů akcentujících centrální vstupní část. Uliční průčelí jsou přísně symetricky komponovaná; horizontálně jsou dělena profilovanými římsami do tří zón, soklové části členěné pásovou rustikou, hlavní části zahrnující obě patra a pásu kladí pod korunní římsou. Budovu obíhá soklová římsa pod okny přízemí, kordonová římsa oddělující přízemí od pater, spodní římsa kladí a vyložená korunní římsa podpíraná sledem volutových konzolek s akantovým dekorem a doprovázená pásem zubořezu. Vertikální členění tvoří trojice mírně předstupujících nárožních rizalitů a dvojice výrazně, v šíři jedné osy vysunutých rizalitů centrálních, obě patra spínají v centrální části dvojice kolosálních polosloupů, na ostatních částech fasád vysoký pilastrový řád a konečně na nárožích rizalitů rustikované lizény. Klasicky ztvárněné polosloupy a pilastry tvoří patky, dříky a iónské hlavice. Průčelí jsou prolomena pravidelně rozvrženým sledem otvorů; v přízemí půlkruhově zaklenutých s bosovanou archivoltou protnutou volutovým klenákem s lidským maskaronem (klenáky chybí na východním průčelí východního koncového rizalitu), v 1. patře půlkruhově zaklenutými okny v edikulových rámech s profilovanými archivoltami s klenáky s maskarony a balustrovými parapetními výplněmi a v nejvyšším patře obdélnými okny flankovanými pilastry s římsovými hlavicemi nesoucími v polích mezi pilastry vysokého řádu náznak římsového kladí, nad nímž vystupuje pás reliéfního vegetabilního dekoru obklopujícího kruhové terče. Nad korunní římsou nárožních rizalitů se vypíná atika členěná pilastry a nárožními pilíři dekorovanými triglyfy. Centrální část jižního křídla tvoří na obou stranách křídla vystupující mohutný rizalit, který je na jižní straně dále členěn dvojicí věžovitých rizalitů, jejichž hranoly svírají kladí vynášené dvojicí sdružených iónských polosloupů. Centrální rizalit je v přízemí na jižní straně v prostoru mezi hranoly věžovitých rizalitů prolomen třemi klenutými vstupy obdobného tvaru jako ostatní otvory přízemí; ve vstupech jsou osazeny dvoukřídlé dveře rámové konstrukce s bohatým reliéfním dekorem (vejcovce, palmety, žlábkování, vegetabilní ornamenty, kruhové terče), dole opatřené kazetovými výplněmi a výše zasklenými otvory krytými ornamentálními mřížemi, nad dveřmi se nachází lunetové nadsvětlíky dělené vertikální příčkou do dvou polí tvaru čtvrtinové výseče kruhu. Klapačka má podobu polosloupu s vysokou patkou, kanelovaným dříkem a iónskou hlavicí. Okenní otvory v patrech jsou větší. Edikulové rámy v 1. patře mají lunetové frontony s profilovanými archivoltami protnutými klenáky s ženskými maskarony, v tympanonech obklopuje jemně ztvárněný vegetabilní dekor kruhové medailony s reliéfními portréty významných vynálezců a stavitelů z českých zemí (Ressel, Rejsek, Diviš); na nárožních rizalitech již bez portrétů vystupují reliéfní obdélné kartuše se jmény významných osobností evropské architektury, vědy a techniky (Bramante, Palladio, P. Parléř, M. z Arrasu, Monge, Woolf, Stephenson, Watt, Archimedes, Galilei, Faraday). Průčelí obou věžovitých rizalitů jsou v 1. patře prolomena nikami zaklenutými mušlovými konchami, do nichž, částečně podpírány volutovými konzolami dekorovanými akanty, jsou umístěny alegorické mužské postavy. Sochařská díla Franty Úprky znázorňují Alegorii strojírenství (strojník s přístrojem a ozubeným kolem oděný do pracovního oděvu) a Alegorii stavitelství (zedník se lžící, který se volnou levicí opírá zeď). Nad nikami vystupují hladké obdélné desky, dole půlkruhově vykroužené, obklopené reliéfními festony. Centrální rizality jsou završeny převýšenými pavilony s výrazným architektonickým členěním římsami, rustikovanými lizénami, pilastry, triglyfy, maskarony a girlandami doprovázejícími profilované korunní římsy podpírajícími stanové zastřešení s námětky. Centrální část průčelí je v prostoru mezi pavilony nad korunní římsou završena balustrovou atikou. Atiky rizalitů byly dříve korunovány pylony na konkávně projmutých patkách a akroteriemi, ze střech vystupovaly ornamentálně ztvárněné hrotnice a střechu centrálního rizalitu završovala dekorativní mříž – tyto dekorativní prvky byly novodobě pro havarijní stav sejmuty a jsou deponovány v areálu školy. Dvorní průčelí jsou řešena výrazně střídměji. Fasádu jižního křídla člení východní nárožní a centrální převýšený rizalit a kromě rastru pravidelně rozmístěných otvorů strukturuje průčelí pouze rustika v přízemí, profilovaná kordonová římsa oddělující přízemí od pater a rustikované pilastry v patrech, které svými římsovými hlavicemi podpírají výrazně profilovanou korunní římsu. Západní křídlo je na severním konci do dvora zalomené do krátkého kolmého křidélka. Fasády člení rustika v přízemí, profilovaná kordonová římsa oddělující patra a průběžná parapetní římsa vedená pod okny 2. patra. Otvory jsou pravoúhlé, v patrech rámované profilovanými lištovými šambránami se suprafenestrami ukončenými v 1. patře trojúhelníkovými frontony, v 2. patře profilovanými nadokenními římsami vstupujícími do prostoru vysoké, mnohačetně profilované korunní římsy. Do severního koutu v místě zalomení krátkého křídla je v 1. patře vložen balkon podpíraný dvěma konzolami členěnými reliéfními volutami a žlábkováním, balkon je opatřen kovovým, ornamentálně tvarovaným zábradlím. Balkon je přístupný z kolmého křidélka pravoúhlým vstupem s nadsvětlíkem.Střechy - křídla jsou zastřešena sedlově, nárožní rizality a věžovité rizality při centrálním rizalitu jižního křídla mají stanové střechy, centrální rizalit kryje střecha valbová, valbově je zastřešeno i krátké severní křidélko. Křídla budovy jsou převážně dvouktraktová s chodbami zaklenutými sledem kopulových kleneb vynášených sférickými trojúhelníky na půlkruhově zaklenutých pasech vybíhajících z toskánských čabrakových konzol. V centrálním rizalitu jižního křídla se nachází rozlehlý schodištní vestibul, jehož patra jsou vynášena dvěma páry toskánských sloupů, které podpírají římsové kladí dekorované triglyfy. V nevyšším patře stěny traktuje pilastrový řád, jehož kompozitní hlavice nesou kladí s reliéfními festony a zubořezem, které obíhá plochý strop členěný pravoúhlým štukovým zrcadlem. Z jednotlivých podlaží vystupuje k podestě středem mezi páry sloupů jedno rameno hlavního schodiště, z podesty do pater po vnějších bocích sloupů dvě paralelní ramena. Schodiště je opatřeno ornamentálně dekorovanými prolamovanými parapety. Hlavní schodiště dále doplňují další menší provozní schodiště u nárožních rizalitů; kamenná, jednoramenná a stáčená, vybavená kovanými zábradlími s tordovanými a volutovými ornamentálními prvky a dřevěnými madly. Vstupy místy rámují lištové šambrány s ušima. Dveřní výplně otvorů jsou rámové konstrukce s pravoúhlými kazetovými výplněmi. V 1. patře se nachází lištový portál průchodu mezi dvěma chodbami završený ustoupenou, volutami a akanty dekorovanou supraportou ukončenou profilovanou římsou, která nese vystupující nápisovou desku s reliéfním letopočtem 1885–1985. Podlahy chodeb jsou tvořeny náročnou skladbou geometrických ornamentů z dekorativních dlaždic.