Čtyřpodlažní objekt školy se nachází na křižovatce Husovy a Vítězné třídy. Z východu jej ohraničuje ulice Chelčického, ze západu se k němu přimyká ulice Klášterní; obě ústí do Husovy třídy. Rozložitá stavba se nachází na pohledově mimořádně exponovaném vyvýšeném místě, vytvářejíc point de vue Vítězné třídy. Monumentální účin podtrhuje působivá gradace hmot: centrální pavilon s vysokou mansardovou střechou je umístěn v ose Vítězné třídy a spolu s nižšími postranními křídly dominuje také pohledům z návrší na jižní straně přehrady Harcov. Samotná budova je postavena zhruba na půdorysu písmene L, přičemž sestává ze symetricky řešeného hlavního křídla podél Husovy třídy, na které se při ulici Chelčického napojuje východní křídlo s tělocvičnou, při ulici Klášterní pak západní „ředitelské“ křídlo, ve kterém se původně nalézal byt ředitele a školníka. Hlavní křídlo je tvořeno centrálním pavilonem s vysokou mansardovou střechou, který má pět nadzemních a jedno podzemní podlaží. Na něj se napojují dva čtyřpodlažní díly se strmými sedlovými střechami, vetknutými do centrální mansardy. Na opačných stranách sedlové střechy pronikají do vysokých valbových, téměř dlátkových střech krajních čtyřpodlažních rizalitů, které ohraničují hlavní křídlo z východu a západu. Přísně klasická kompozice je vyjádřena také symetrickou osovostí hlavního průčelí v rytmu 3 + 6 + 1 + 3 + 1 + 6 + 3. Tektonicky je centrální pavilon zdůrazněn tříosým segmentovým rizalitem s hlavním vstupem, gradujícím v segmentovém štítu s věžními hodinami. Všechny tři díly jsou opatřeny masivními půdními nadezdívkami, sedlové střechy prostupují na obou střešních plochách pásové vikýře. Na krajní rizalit při Chelčického ulici se kolmo napojuje východní křídlo o čtyřech podlažích, na které přímo navazuje nižší halová tělocvična. Tato část objektu je završena valbovými střechami o různých sklonech. K západnímu rizalitu se připojuje tzv. ředitelské křídlo, tvořené třípodlažním spojovacím dílem, rovnoběžným s hlavním průčelím podél Husovy třídy. Samotná obytná budova je k němu natočená nakoso, kopírujíc tak průběh Klášterní ulice. Křídlo je třípodlažní, se zobytněným podkrovím a valbovou střechou, prostoupenou k Husově třídě mohutným tříosým vikýřem se segmentovým štítem. Západnímu průčelí pak dominuje převýšený schodišťový rizalit s valbovou střechou, na který navazuje kryté zádveří. Směrem do školního dvora, mezi ředitelským křídlem a centrálním pavilonem, je pak umístěna přízemní novodobá přístavba polytechnických dílen s plochou střechou krytou pásovou lepenkou, sloužící dnes potřebám školní kuchyně a jídelny. Nepřehlédnutelným prvkem v soustavě strmých a vzájemně prostupujících střech jsou masivní komínová tělesa značné výšky a různých velikostí, provedená jako omítaná a natřená bílým nátěrem. Komíny jsou situovány převážně do dvorních střešních ploch, a to v počtu 2 ks u tělocvičny, 5 ks u východního křídla, 5 ks u západního ředitelského křídla a 14 ks u hlavního křídla. Na vrcholu mansardové střechy centrálního pavilonu spočívá masivní kalich s měděným oplechováním. Jako střešní krytina je od roku 1995 použita betonová taška režné barvy, která nahradila dožilé pálené tašky bobrovky. Ty dosud kryjí dvojici patrových říms, obíhajících mezi 1. PP a 1. NP a zčásti mezi 1. NP a 2. NP uliční průčelí budovy. Pouze střechu tělocvičny kryjí plechové Cu šablony. Střechy krajních rizalitů směrem do Husovy třídy prostupuje vždy jeden jednoosý vikýř se segmentovým štítem, v případě ředitelského křídla je vikýř tříosý, u centrálního pavilonu pětiosý. Zde vrcholí segmentovým štítem děleným na tři pole, přičemž v prostředním poli se nachází černý ciferník věžních hodin s bílými rafijemi a číslicemi, obklopený bohatou štukovou ornamentikou s florálními motivy. Štít je vynášen středovým tříosým rizalitem s pilastry vysokého řádu, přerušenými výrazně předsazenou fabionovou římsou, krytou střešními taškami. Symetrie hlavního průčelí je narušena absencí pásového vikýře v sedlové střeše pravého dílu, odstraněného pravděpodobně při poslední výměně krytiny v roce 1995. Pásové vikýře se tak nacházejí na ploše sedlové střechy levého dílu (4 osy) a obou střešních plochách do dvora (3 osy). V projektu zamýšlené vikýře typu volského oka ve druhé, vyšší rovině, nebyly realizovány. Veškeré zděné konstrukce nad korunní římsou jsou omítkou sjednoceny s fasádami. Sjednocujícím prvkem fasád jsou mohutné fabionové římsy, obepínající celý objekt. Omítka probarvená ve hmotě je provedená v kombinaci hrubozrnné (plochy) a hladké struktury (římsy, parapetní zrcadla, okenní šambrány, tříčtvrteční sloupy se sochami). Původní barevnost byla pískově okrová, dnes znečištěná až do šedé barvy. Vstupní partie je situována do trojosého konvexně segmentového rizalitu se čtyřmi pilastry vysokého řádu, vybíhajícími z tříčtvrtečních sloupů. Na nich spočívají čtyři secesně cítěné plastiky ženských postav s atributy – alegorií vyučovacích předmětů. Zprava to jsou geometrie (rýsovací trojúhelník), dále matematika (bez atributu), chemie (atribut nedochován – snad kahan) a fyzika (Wimshurstova indukční elektřina). Autor plastik není dosud znám. Lze předpokládat, že by jím mohl být vídeňský sochař Heinrich Karl Scholz (1880–1937), který spolupracoval s Rösslerem na textilní škole v Tyršově ulici, dokončené o čtyři roky dříve. Mezi sloupy se nacházejí tři dveřní otvory, nad kterými jsou konkávně odstupňovaná parapetní zrcadla. Ve dvou krajních jsou ukotveny původní ocelové konzole se závěsnými svítidly, v prostředním je pak v omítce proveden malý státní znak Republiky československé (používán 1920–38 a 1945–60). Původně se zde nacházel geometricky pojatý reliéf rakouského orla. Ten byl, stejně jako plastický nápis „K. K. STAATSREALSCHULE.“ pod segmentovým štítem, pravděpodobně odstraněn či upraven krátce po vzniku Československa. Okenní osy jsou akcentovány již zmíněnými konvexními parapetními zrcadly mezi 2. a 3. NP, provedenými v hladké struktuře omítky. To dodává fasádám výraznou vertikálnost, vyvažující silnou horizontálnost výrazně předsazených fabionových říms. Dveřní výplně hlavního vstupu jsou novodobé, dřevěné a dvoukřídlé, opatřené lazurovacím nátěrem a provedené jako repliky původních výplní. Horní třetinu dveřních otvorů vyplňují prosklené nadsvětlíky se svislými příčníky. Okenní výplně jsou rovněž novodobé (z let 2004–05), dřevěné, v krycím nátěru odstínu lomené bílé. Výplně jsou inspirovány původními dvojitými výplněmi, které byly provedeny jako trojkřídlé, s dolními křídly otvíravými a horními ven výklopnými. Horní křídla byla členěna falešným poutcem a čtyřmi svislými příčníky. Toto členění se snaží ctít i stávající jednoduchá okna. Kromě tohoto základního rastru se na objektu nachází řada dalších, buď menších (sociální zařízení, vikýře) nebo větších výplní (tělocvična). Směrem do ulice Husovy a Chelčického je objekt obehnán nízkým dekorativním oplocením s podezdívkou z hladce opracovaných žulových kvádrů. V nich jsou ukotveny obloukové sloupky, spojené dvěma vodorovnými tyčovými výplněmi. Tyto výplně na několika místech chybí a oplocení je poškozené. Původní barevnost tyčí a sloupků byla bílá či světle šedá, dnes jsou červenohnědé. Dispoziční rozvržení interiéru vychází z požadavků na školní budovy v době svého vzniku. V centrálním pavilonu se nachází ústřední trojramenné schodiště, po jehož stranách jsou směrem do dvora umístěna sociální zařízení. V každém podlaží se pak od schodiště rozbíhají chodby, prosvětlené ze dvora, s učebnami a kabinety, orientovanými do ulice. Dispozice je tak dvojtraktová, pouze v případě centrálního pavilonu trojtraktová. V 1. PP nalezly umístění šatny, kotelna, dílny a různé pomocné a provozní místnosti. Dále je zde situována tělocvična, protože objekt je směrem k Husově třídě zahloubený a suterén tvoří směrem k Fučíkově ulici úroveň přízemí. V 1. NP se nacházejí učebny, přičemž dominujícím prostorem je vestibul se železobetonovým trámovým stropem. Trámy jsou opatřeny okosením na hranách provedeným v omítce a na styku se stropními kazetami vejcovcem. Vestibul a chodbu v 1. NP odděluje zeď s širokými dvoukřídlými dveřmi s fazetovými skly. Stejným způsobem jsou ztvárněny vzhledově připodobněné vnitřní dřevěné výplně po jejich stranách. Všechny tři výplně mají bohatě prosklené obloukové nadsvětlíky a jejich špalety jsou profilovány čtvercovými kazetami. Schodiště je vybavené robustním zábradlím, zakončeným masivními čtyřbokými podstavci a sloupy. Hlavice sloupů na podestách a mezipodestách zdobí kanelovaný vlys a vejcovec. Podlahy jsou lité, z terazza. Ve 2. NP se nalézala sborovna, ředitelna, školní knihovna, učebna chemie, školní laboratoř, běžné učebny a kabinety. Ve 3. NP byla umístěna kreslírna, rýsovna, učebna fyziky s cvičebnou, sklady učebních pomůcek a modelů, učebny a kabinety. V nejvyšším podlaží centrálního pavilonu se nacházel přednáškový sál, sklad modelů a kabinet. Technickou zajímavost představoval výtah na uhlí, umístěný v samostatném šachtovém přístavku (dosud dochovaném) ve východním koutu dvorního přístavku centrálního pavilonu.