Sekolah Dasar Negeri Lempuyangwangi berada pada sebidang lahan yang memiliki akses ke timur, yaitu ke Jalan Hayam Wuruk. Lahan ini dilingkupi dengan pagar tembok, dengan pintu gerbang disisi timur. Selain fasilitas SD, dalam kompleks ini terdapat juga bangunan TK yang dibangun menyusul kemudian.
Bangunan lama terdiri atas tiga unit atau massa bangunan yang terangkai menjadi bentuk “U” dengan ujung berada di sisi barat atau di bagian belakang. Pada setiap massa bangunan tersebut terdiri dari beberapa ruang yang dilengkapi selasar di bagian depannya. Masing-masing massa bangunan memiliki arah hadap tertentu, massa bangunan 1 menghadap ke timur dan ke barat, sedangkan massa bangunan 2 menghadap ke selatan dan massa bangunan 3 menghadap ke utara.
Meski cukup simetris, bangunan selatan lebih pendek dari pada bangunan sisi utara. Jika sekarang terlihat relatif sama panjang, hal itu adalah karena terdapat ruang tambahan pada bagian ujung barat bangunan selatan. Indikasi perbedaan panjang bangunan ini juga terdapat pada atap limas, yang berbeda panjangnya. Pada peta “Jogjakarta en Omstreken” tahun 1925 terlihat bahwa di bagian ujung bangunan sisi selatan dan utara dahulu terdapat bagian yang melintang ke arah selatan, yang sekarang masih terindikasi dari adanya blandar emper yang sampai ke ujung barat. Berdasar peta tersebut, bangunan utara dahulu juga memiliki bagian yang membujur ke selatan.
Bangunan (1) berdenah empat persegi panjang, melintang utara-selatan. Bangunan ini berupa doorlop yang menghubungkan portiko di tengah ke bangunan (2) dan ke bangunan (3), fungsi saat ini sebagai ruang penerima. Bangunan ini menggunakan kolom persegi empat yang menopang atap berbentuk limasan. Bagian atap disusun dengan kuda-kuda kayu bersilangan. Konstruksi ini diperlihatkan (diekspos) di bawah plafon. Pada bagian tengah terdapat kuncungan.
Saat ini di sisi barat bangunan (1) ini telah didirikan bangunan bertingkat yang menempel pada tiang-tiang bangunan (1) tersebut.
Bangunan (2) dan (3) berupa bangunan berbentuk denah persegi panjang, bangunan (2) terbagi menjadi 4 ruang kelas dan bangunan (3) menjadi 3 ruang kelas. Bentuk atap adalah limasan untuk bangunan kelas dengan struktur utama pendukung atap berupa kuda-kuda kayu balok. Bagian selasar menggunakan atap tersendiri, menempel pada dinding dengan posisi berada di bawah atap ruang. Pada dinding di antara kedua atap tersebut terdapat pelubangan ventilasi. Tiang selasar atau emperan berupa kayu ukuran 10/10 centimeter. Dinding bangunan berupa pasangan bata ukuran satu batu dengan finishing plester yang dicat putih.
Masing-masing ruang memiliki satu pintu yang menghubungkan dengan selasar, namun sebagian juga memiliki pintu di bagian dalam yang menghubungkan dengan ruang di sebelahnya. Daun pintu bertipe kupu tarung dengan panil kayu, di bagian dalam terdapat daun pintu pendek (semacam pintu koboi) dengan panil kayu dan kaca. Jendela memiliki daun ganda (kupu tarung) dengan bentuk panil krepyak, juga memiliki daun pintu pendek di sisi dalam, dengan panil kayu dan kaca. Lubang angin pada kepala pintu dan jendela diberi kisi pelat besi yang dibentuk menjadi ornamen.
Masing-masing ruang memiliki langit-langit dengan tinggi lebih dari empat meter dengan bahan panil asbes ukuran 100x100 centimeter dengan plepet kayu sehingga tampak membentuk pola grid.
Bangunan Sekolah Dasar Negeri Lempuyangwangi memiliki gaya bangunan Indis yang ditandai dengan konstruksi bangunan tembok yang tinggi, elemen perlubangan untuk penghawaan (sirkulasi udara) yang cukup banyak, bentuk atap bertingkat dengan kemiringan yang cukup curam, model pintu berpanil kayu dan kaca, serta langit-langit yang tinggi. Jika dilihat masa pembangunannya, bangunan ini berada pada masa arsitektur Indis peralihan atau Arsitektur Kolonial Transisi.
