La construcción es de estilo neoclásico de acuerdo con el criterio arquitectónico de la época de su fundación. La planta, un rectángulo con dos semicírculos en sus extremos, mide ciento treinta y cinco metros en su eje mayor y setenta en su eje menor.

 

La escalinata de acceso está custodiada a ambos lados por dos esmilodontes o tigres con dientes de sable, que de alguna manera simbolizan al Museo.

Fueron ejecutados por el escultor Victor de Pol, quien realizó diversas esculturas para la Casa.

Las proporciones y la belleza de los elementos constitutivos dan al visitante una impresión imponente, provocando sensación de solidez monumental.

Consta de cuatro plantas y un entrepiso, con espacios dedicados a la exhibición, laboratorios, oficinas, biblioteca, talleres, servicios auxiliares y depósitos

En el transcurso de 1992 se incorporó un auditorio destinado a conferencias, conciertos, cursos y otras actividades culturales.

La ornamentación presenta elementos culturales de la América precolombina que no desarmonizan con las líneas griegas del edificio y le otorgan un carácter peculiar.
Sobre las paredes de la rotonda inferior y el vestíbulo anillado de la parte superior, se aprecian grandes pinturas al óleo realizadas por conocidos artistas plásticos de la época