Bangunan Asrama Margoyuwono memiliki gaya arsitektur yang khas. Kekhasan tersebut tampak pada gaya Arsitektur Jawa yang disesuaikan dengan prinsip-prinsip modern, karena perancang dari bangunan ini adalah arsitek belanda (Ir. Herman Thomas Karsten). Penataan ruang bangunan Asrama Margoyuwono ini masih menggunakan kaidah Arsitektur Jawa. Hal ini terbukti dengan adanya Kuncungan, Teras Depan, nDalem, Senthong, Seketheng, Gadri, dan Pekiwan. Prinsip-prinsip modern yang diterapkan pada bangunan ini tampak pada fungsi dan efisiensi ruang serta pada keberadaan ornamen yang cukup dominan. Hal ini merupakan ciri dari gaya arsitektur art nouveau yang berkembang pada masa itu.
Pada kuncungan terdapat pembatas berupa bidang berbahan kayu yang sering disebut dengan hek (balustrade). Di belakang kuncungan terdapat ruang yang identik dengan teras depan. Di belakang teras terdapat ruangan yang identik dengan nDalem. Di dalam ruangan nDalem terdapat ruang yang identik dengan senthong terdiri dari tiga bagian, yaitu senthong tengah, senthong tengen dan senthong kiwo. Antara senthong tengah dan senthong kiwo terdapat sekat yang dihubungkan dengan pintu. Antara senthong tengah dan senthong tengen dibuat menyatu tanpa sekat. Dari ketiga senthong tersebut terhubung dengan ruang terbuka belakang melalui pintu butulan. Khusus pintu butulan senthong tengah, membentuk satu garis lurus dengan pintu nDalem. Di atas tebeng pintu senthong tengah terdapat kaligrafi yang diambil dari salah satu surat dalam Al-Qur’an tepatnya penggalan QS Al-Mu’minun ayat 29 yang berbunyi Robbi anzilni munzalan mubarakan wa anta khoirul munzilin yang artinya “Ya Tuhanku, tempatkanlah aku pada tempat yang diberkati, dan Engkau adalah sebaik-baik Yang memberi tempat”.
Di sisi kiri kanan nDalem terdapat 2 (dua) pintu butulan ke arah barat dan timur. Antara halaman depan dengan halaman tengah dihubungkan dengan seketheng yang simetris.
Material lantai yang digunakan di bangunan utama adalah tegel teraso warna kuning. Sedangkan tegel yang digunakan di teras belakang dan dapur adalah tegel abu-abu dengan motif batu belah. Jenis tiang yang digunakan pada teras depan adalah tiang kayu dengan ornamen stilasi flora.
Tipe pintu dan jendela yang banyak digunakan adalah tipe Kupu Tarung. Perbedaan jenis pintu hanya terdapat pada ruangan yang berada di ruang belakang. Bahan pintu dan jendela yang digunakan berupa panel kayu. Bagian atas pintu jendela terdapat tebeng berhiaskan kerawangan bermotif truntum. Pada dinding teras terdapat ventilasi krawangan berbentuk wajikan bermotif flora.
Sunscreen/penahan sinar matahari (srawing) diantara dua kolom di bawah blandar emper bermotif flora. Bidang ini sekaligus sebagai elemen struktur bangunan.
Atap bangunan menggunakan bentuk arsitektur limasan lambangsari dengan penutup atap genteng plenthong. Antara bubungan dengan ujung jurai luar bagian atas terdapat ornamen berbentuk sayap burung dan dibagian tengah bubungan terdapat ornamen berbentuk tangan memegang pena bulu. ornamen ini terdapat juga di bagian depan tepatnya di pemuncak atap kuncungan. Keunikan dari bentuk atap bangunan ini adalah keberadaan konstruksi cukit yang berada di atap bagian bawah. Cukit ini sekaligus berfungsi sebagai tritisan bangunan, sehingga terjadi perbedaaan kemiringan antara atap bagian atas dan tritisan.
Pagar depan asrama berbentuk trancangan dengan pintu masuk di tengah pagar berupa gapura beratap limasan jebengan. Pada pagar sisi barat terdapat pintu butulan yang menghubungkan asrama dengan Masjid Margoyuwono. Di atas pintu butulan terdapat gevel dengan 2 sisi. Pada sisi luar (barat) terdapat tulisan huruf Jawa berbunyi “Asrama Margayuwono” dan inisial “PJ” serta Tahun Jawa “1874” (huruf Jawa). Sedangkan gevel pada sisi dalam (timur) terdapat tulisan “Asrama Margoyuwono” (huruf latin) dan inisial “PJ” serta angka tahun “1362 H – 1943 M”
