Le bâtiment central est composé de plusieurs éléments édifiés au fur des multiples agrandissements.
Aile Paquay Barbière
La plus ancienne composante es t celle située perpendiculairement à la place du Vingt-Août. Cette aile abritait le collège des Jésuites et fut construite par l'architecte Paquay Barbière en 1717.
Salle académique
Dans la cour centrale se situe le bâtiment de la salle académique. Le bâtiment parallélépipédique fut construit par Jean-Noël Chevron en 1824 à l'emplacement de l'ancienne église des Jésuites dont elle a repris certains matériaux.
La salle académique, appelée aussi Palais de l'Université, est un bâtiment isolé de forme parallélépipédique de 26 mètres sur 31. La façade du bâtiment était composée d'un portique à 8 colonnes ioniques. Sur la frise plate figurait lettres de bronze « UNIVERSIS DISCIPLINIS ».
En 1874, la commission des locaux qualifie la salle académique d'étouffoir et de triste monument, allant même jusqu'à préconiser sa démolition : « Personne, croyons-nous, ne songera à prendre la défense de cet édifice dont le seul mérite est l'inscription qu'il porte ».
De 1889 à 1892, l'Université se dote d'une nouvelle façade accolée à la salle académique. Le péristyle de la salle académique, son vestibule et une partie de la toiture vont ainsi disparaître.
En 2005, la salle académique est restaurée en profondeur.
Façade et institut de chimie
La nouvelle façade devant de la salle académique ainsi que son prolongement, un des anciens instituts de chimie, datant de 1892 sont construits par Laurent Demany.
La façade est agrémentée de six sculptures en bronze, allégories des enseignements de l’Université :
Au 1er étage :
Les Arts et Manufactures, soit les techniques, de Jules Lagae, dans la niche à droite de l’entrée identifiables par les attributs de la roue et du marteau
L’Étude, de Maurice de Mathelin, dans la niche de gauche avec une feuille de papier et une plume.
Au-dessus de l’entablement, quatre personnages masculins illustrent :