Trải qua hơn một thế kỷ, kiến trúc ban đầu của ngôi trường vẫn còn gân như nguyên vẹn, gồm bốn dãy nhà cao hai tầng ghép lại có hình chữ "khẩu". Với lối kiến trúc mang đậm chất Tây Âu, trường sở được xem như một kiến trúc cổ có lịch sử văn hóa lâu đời, vẫn giữ gìn được nét truyền thống cổ kính mặc dù đã được trùng tu, sửa chữa. Dựa trên nền kiến trúc cổ, hiện tại trường sở đã xây thêm một số công trình phụ gồm nhà luyện tập thể thao và 10 phòng học kiểu mới. Tính truyền thống và hiện đại được nhà trường chú ý ngay trong khâu thiết kế và trang trí, vì thế ngôi trường Lê Quý Đôn vẫn mang đậm nét cổ kính.