L’école est implantée sur le site d’une ancienne usine d’air comprimé de la SUDAC, édifiée en 1891 par l'architecte Guy Le Bus et l'ingénieur Joseph Leclaire. La cheminée et la halle et de l’usine, inscrites à l’inventaire des monuments nationaux, ont été réhabilitées. Un nouveau bâtiment de sept étages a été construit à leurs côtés. Le projet a été confié à l’architecte parisien Frédéric Borel qui a remporté en 2002 la consultation lancée par le ministère de la Culture et de la Communication, à laquelle avaient également participé les architectes Antoinette Robain & Claire Guieysse, Pierre-Louis Faloci, Anne Lacaton & Jean-Philippe Vassal, ainsi que Jean-Marc Ibos & Myrto Vitart.
Frédéric Borel a réhabilité l’ancienne halle en métal et en briques rouges de la SUDAC. Le point d’orgue de ce bâtiment est la bibliothèque, qui avec ses mezzanines, est située sous la voute de la halle, sur toute la longueur de l’édifice.
Entre les deux bâtiments se trouvent le hall et une cour. Dans la cheminée en briques rouges de l’ancienne usine, un escalier en colimaçon dessert deux passerelles faisant le lien entre la halle et ses programmes techniques (salles informatiques, bibliothèque, matériauthèque) et le nouveau bâtiment et ses programmes théoriques (ateliers, salles de cours).
Le nouvel édifice est conçu comme un anti-bloc. À l’image d’une ville, le bâtiment est composé d’une multitude de volumes ayant des formes et des matières variées. Ils s’articulent autour de larges rues intérieures, de passerelles et de terrasses.
L’école fait face à la Seine. Elle est bordée par le quai Panhard-et-Levassor au nord-est et par le boulevard du Général-Jean-Simon au sud-est. Les programmes nécessaires à l’enseignement de l’architecture sont répartis dans les deux bâtiments sur une surface de 15 000 m2.
L’école nationale supérieure d'architecture de Paris-Val de Seine comprend deux laboratoires de recherche :
L’école compte environ 15 % d’étudiants étrangers dans ses effectifs.
Dans le cadre du programme Erasmus, elle est liée à plus de 25 écoles et facultés d’architecture en Europe telles que Florence, Milan, Naples, Rome, Venise, Grenade, Madrid, Séville, Valence, Porto, Manchester, Portsmouth, Belfast, Aachen, Berlin, Dresde, Hambourg, Oulu, Tampere, Göteborg, Mons, Graz, Athènes, Bucarest, Gdansk et Prague.
Des conventions bilatérales ont été signées avec des écoles d’architecture internationales telles que Montréal, Québec, San Luis Obispo, Caracas, Mexico, Buenos Aires, Rio de Janeiro, Johannesburg et Melbourne.