Монументальное белокаменное здание занимает целый квартал. Своим главным фасадом оно выходит на проспект Кирова. Автор проекта - академик М.М. Перетяткович. Грязелечебница решена в стиле неоклассицизма, отделана просто и скромно, без вычурных украшений. Но оно славится не только архитектурой: с 1914 г. в нем отпускаются различные виды грязевых процедур. Здесь оборудованы десятки кабин для грязевых аппликаций, электрофореза и т. д.

В здании размещены два отделения: мужское и женское, в каждом из них - вестибюль, зал для отдыха больных, раздевальное помещение и кабинет лечащего врача.

После реконструкции грязелечебницы в 1973-1974 годах ее пропускная способность значительно увеличилась. Значительно облегчен труд персонала: грязь заданной температуры стала доставляться механизированным путем на кушетки.