平面為長方型，入口門廊位於南面，正對著原本館之背入口。經過門廊有一個外玄關，左右各有一門可達兩側之內玄關，再由此到達講堂之主空間，即觀眾席。 講壇設於北面，兩側有備室，整座建築在觀眾席的東西兩側還設有外廊，此處亦有門通往室內。講堂本身有二層樓高，所以在玄關上部處理成夾層作為二樓觀眾席。這樣子的空間與當時其他學校之講堂空間像是台北師範學校(今台灣師範大學)與台南第二中學校(今台南一中).等，是非常的類似。

就造型式樣而言，格致堂在日據時期歷史建築中，算是過渡時期之作品，外觀平實，省略了許多複雜的裝飾，改以洗石子及斬假石處理收頭及簡單的線角。主要的外牆面採用和數學館相同之淺色面磚，到了基礎部份則以洗石子處理。整棟建築是由門廊，二層夾層、主空間(一樓觀眾席)、講壇幾部份量體所組成，組合之方式可以說是順應機能而成，相當簡單，但卻不呆板。

主入口門廊由四根柱子分為三開間，柱式簡單，為方柱，有抹角處理。柱頭為簡化式的棕櫚葉桂頭。外玄關亦為二開間，柱子為籃式柱頭，其開口部均為圓拱形。正面為山牆形式，但非古典式樣，山尖屋簷下有裝飾，彷若是簡化的仿羅馬建築之連續小盲拱圈。 山牆正中則是一座圓形之牛眼窗，其下雙聯圓拱型窗框線腳，用以強調主題，並與周圍簡單的長型窗有主從之分，但從內部空間看來卻是一樣的窗戶。一樓正面及東西兩向之開口部也都是長方型，窗戶以上下推拉窗為主，二樓東西向高窗雖然亦為方型，但有聯式拱圈窗框飾。

整體而言，成功大學格致堂及數學館可以說是一體的，一前一後相互呼應，為成大創校之主要建築。雖然於建築上仍有簡化的仿羅馬式樣之意象，但並不像當時其他學校之講堂有非常多之裝飾元素，其趨向簡潔之處理，正表明了台灣日據時期建築從歷史式樣發展成現代主義之過渡期。而且就成大創校的歷史而言，格致堂的意義也是非常珍貴的。