图书馆由三个不同的时代建筑组成。新老图书馆里都有一套“四合院”，不懂中国传统文化的人看不出来。中国是世界上最早发明天井式设计的国家，四合院则是天井在建筑运用中的巅峰之作。为什么大学的建筑需要天井？建规学院张良皋教授解释说：“因为大学的根本在于知识的传递与观点的交流，在天井式的格局中，人会很自然地成为建筑的核心，每个人可以自由地发表观点，三两人随意聚集在一起就能形成一场辩论，这对以思想交流为主要功能的大学建筑来说是再合适不过的了。”

老图书馆

老馆建于1953年建校之初，由时任中南建筑设计院的高级工程师何浣芬女士主持设计。分为前后两个部分，巧妙地形成两个天井，很有章法。耶鲁、哈佛、麻省理工等许多外国名校，都看到类似设计。另外，老图书馆有着明显的形式特点：“民族形式”的传统建筑符号、墙壁厚实、框架很大、钢筋混凝土结构、西式线脚、平屋顶。这是由于当时受到“苏式”建筑特点的影响，同时融入了梁思成先生的“中西合璧”的设计理念。

老图书馆的“工”字型平面

去过老图书馆的人不难发现，整个老图书馆是一个对称的“工”字型结构，靠前排的两侧用作阅览、中间部分用于办理借书等手续，靠后则是用于藏书。将“工”字型平面运用于图书馆在20世纪20年代的中国就已普遍使用了。结合中国地理特点，太阳光多从南照向北。因此图书馆南部也就是靠前排的两侧采光最好，就用作阅览；而靠后排采光较弱但也能够晒到太阳，便用作书库；中间的连接部分就用作办理手续了。这种结构非常适合图书馆的功能。如今老馆因改造拆除了部分建筑，仅余南侧一排楼体。

新图书馆

上世纪80年代后期，由邵逸夫先生投建的新图书馆也采用了天井式设计，正门的门厅四面被楼体环绕。

老图书馆经历50余年的风风雨雨，一直担当着藏书、借书的重任；新图书馆则是多用作阅览。新旧两馆合二为一，成为了学校的一个著名地标。

2014年，老图书馆被列入武汉市第八批优秀历史建筑保护目录一级保护名单。