京师大学堂分科大学旧址创建于光绪二十四年（1898年），初址在沙滩后街原和敬公主府的京师大学堂，不出几年即因校址狭窄不敷使用而有另建分科学院之议。1908年京师大学堂分科学院在北城外黄寺以南破土动工，并于1911年建成。但由于它孤悬城外，联络不便的缘故，使用不出数年便告废弃，改作了北洋政府的炮兵营。

现存的五栋楼房，其中两栋是主楼，三栋为配楼，它们与东交民巷日本使馆旧址的设计者都是日本近代建筑师真水英夫。两栋主楼均为砖木结构，清水砖墙，正立面中央是突出于楼体主线的高两层的外拱廊。每座塔柱下层的上部正侧两面，各开有一拱券小窗，其上层正侧两面的上部各有一砖雕作装饰；塔顶正面，由左右两座砖砌的小型柱塔夹一拱顶小月墙组成。夹在两侧空心塔柱中间的，是以突出的山字形棱墙作外框的通贯上下两个楼层的大型拱券假门，其中心又以两条纵贯上下的棱墙将这座大型拱券假门劈割成三个空间；而于其下层正中，又夹一座以两侧爱奥尼壁柱为饰的大型拱券窗，于窗顶又做成一个三角山花为饰，与塔形外拱廊两外侧凹进相接的楼体下层，各辟有一真正供人进出的拱券门。该楼的楼窗皆作长方形，上顶为南北两面坡，东西两侧作突出的三角山花形硬山墙，以东西两坡与中间楼顶相衔接，墙面也饰有砖雕卷草纹。整个楼体做工精细，比例协调，手法纯熟，是一组对中国近代教育史和建筑史都具有重要研究与保存价值的建筑。