教學大樓為臺灣知名建築師吳明修建築師設計,於1963年完工,每間階梯教室可供超過160人上課。以清水混凝土建構成一棟線條簡樸、設計細膩、工程品質極佳,且回應氣候環境的建築。考慮風向及日照,大樓正面設計出清水模板的垂直條狀的遮陽棚及大雨庇的構件,簡潔線條及清水模板的原始粗獷材料構造,也讓教學大樓曾被評選為臺灣當代十大建築物之一。
由於大樓自然老化,校方於2021年起發起修護計畫,透過修復恢復舊貌,保存珍貴獨特的清水模質感;同時提升教室的設施設備,賦予教學大樓全新的風貌。獲臺北市都發局頒發「2023臺北老屋新生大獎」評審團特別獎。