筑间以採光天井相隔、于楼梯平台处相连。1966年竣工的第一期建筑为地上2层建筑，设有办公室及挑高两层的中型会堂等设施；1985年竣工的第二期建筑为地上3层、地下1层建筑，除同设有办公室外亦设有宿舍空间。
轶事.刘炯朗、徐遐生、陈文村、陈力俊、贺陈弘等于国立清华大学校长任内皆曾计画拆除、改建月涵堂，惟受台北市政府2015年于该校校友及台湾现代建筑学会等团体唿吁下登录月涵堂为历史建筑影响，该校曾提出将月涵堂「往前平移」，以在月涵堂后方距8公尺处兴建大楼。