Kiến trúc trường, cảnh quan và nội thất đều do các công ty thiết kế danh tiếng hàng đầu thế giới đảm nhiệm là Aecom (Hoa Kỳ); Westgreen (Canada) và Công ty HBA (Hoa Kỳ), nhằm mang đến môi trường học tập khơi gợi sáng tạo, truyền cảm hứng “dám nghĩ lớn” cho sinh viên và giảng viên, nghiên cứu viên.[1]

Toàn bộ ngôi trường mang kiến trúc Gothic, đặc trưng bởi các trục đứng gợi nhắc những cột đá La Mã của đền Pantheon hướng thẳng lên trời nhằm gửi gắm thông điệp "Ngôi trường của ánh sáng tri thức". Biểu tượng Mặt Trời lan tỏa tia sáng tri thức được đặt trên đỉnh tháp tòa hiệu bộ có độ cao 108 m. Đặc biệt, VinUni sở hữu khuôn viên xanh, thông minh và tiết kiệm năng lượng với tỉ lệ 86% là cây xanh, nhiều vườn trên cao và toàn bộ 1.000 m2 trên mái tòa nhà thí nghiệm là tấm lớp pin mặt trời.[7]

Thiết kế bên ngoài là kiến trúc tân cổ điển tráng lệ và ấn tượng, nhưng nội thất bên trong của VinUni hoàn toàn hiện đại và tiên tiến, với chất lượng cao nhất để phục vụ học thuật. Trường có 9 khối nhà, gồm toà nhà chính, ký túc xá, khu phức hợp thể thao, thư viện, các phòng thí nghiệm và trung tâm mô phỏng… đảm bảo tối ưu trải nghiệm việc giảng dạy và học tập cho quy mô 3.500 sinh viên. Các phòng học, giảng đường đều được thiết kế linh hoạt, nhiều ánh sáng, nhiều không gian mở, nhằm khơi dậy sự hợp tác, sáng tạo của giảng viên và sinh viên. Thư viện kỹ thuật số rộng 4.000 m2 với nguồn tài liệu khổng lồ, hoạt động 24 trên 7, là trái tim của đại họ VinUni, là nơi lý tưởng cho việc học nhóm, nghiên cứu và bàn thảo các dự án khởi nghiệp.[8]

Không gian sinh hoạt hàng ngày, rèn luyện thể chất, giải trí.. cũng được VinUni đầu tư tương đương các đại học đẳng cấp thế giới. Ký túc xá có diện tích lớn theo mô hình “3 cùng”: cùng học, cùng sống, cùng làm việc; với đầy đủ căng tin, phòng y tế, khu tự học, các cửa hàng tiện ích và không gian thư giãn sau giờ học. Khu liên hợp thể thao có nhà thể thao diện tích 4.000m2, gồm bể bơi trong nhà chuẩn Olympic kích thước 50mx20m, sân bóng, phòng gym và khu thể dục đa năng; sân vận động và khu thể thao ngoài trời.[9]

Kiến trúc bên ngoài của trường Đại học VinUni khiến nhiều người nghĩ đến trường đại học hàng đầu của nước Nga là Đại học Quốc gia Moskva. Đây là ngôi trường thành lập từ năm 1755, đào tạo ra 11 người được giải Nobel và 5 người nhận huy chương Fields.[10]