楼为国民革命军司令部、总政治部、《革命军日报》编辑部、郭沫若等人的居室；二楼为卫兵室和卫兵居室；三楼为会议厅，秘书处，其中的会议厅为武汉临时联席会议和中国国民党二届三中全会的召开地；四楼为海外部、实业部、教育部的办公室；五楼为国民政府副官处，以及宋庆龄、徐谦、谭平山、林伯渠等人的居室。1927年3月下旬，武汉国民政府迁出南洋大楼，办公地点改至武昌旧督军署。1928年至1936年，南洋大楼曾租给他人开办大华饭店，还曾租给既济水电公司作为办公用房。1937年，南洋烟厂转移到重庆营业，南洋大楼被日军占据至抗日战争