Branden började i en soptunna i en närliggande tunnel, enligt en talesman för Northern Ireland Fire and Rescue Service (NIFRS).
De sa att branden bröt igenom i en tunnel och tände eld på tandläkarbyggnaden, som drivs av Queen's University.
Byggnaden fick rökskador och en del skador på rören, men det finns inga rapporter om skador.
Branden rapporterades omkring 20:20 BST på torsdag.
NIFRS skickade minst fyra brandmotorer till platsen, tillsammans med ett team som specialiserar sig på att hantera farliga material.
Branden har släckts men en avspärrning sattes på plats för allmänhetens säkerhet.
En brand har skadat en tandbyggnad nära Royal Victoria Hospital i Belfast.