L'Université du Littoral est située dans quatre villes différentes du littoral du Nord de la France, au nord et à l'ouest de Lille : Dunkerque, Calais, Boulogne-sur-Mer et Saint-Omer.
Les bâtiments sont issus de bâtiments restaurés ou construits dans le centre-ville de 1992 à 1998. Les travaux de restaurations des locaux du centre universitaire du musée sont effectués en quatre tranches de 1992 à mi 1996. Le centre universitaire Saint-Louis est construit sur le site de l'ancien hôpital du même nom, détruit en 1988 pour implanté les locaux de l'université. Seule la porte d'entrée principale de l'ancien édifice a été conservé, restaurée et transformée en 2010 en entrée principale du centre universitaire. Des bâtiments neufs sont construits pour l'IUT, inauguré en 1997, la bibliothèque universitaire, inaugurée la même année, ainsi de la première tranche des travaux sur le site de Wimereux, inaugurée en 1998. Des bâtiments sont restaurés pour accueillir la maison des étudiants, inaugurée fin 1995, ainsi que ceux de la maison impériale, dont les travaux s'achèvent en 1998. Ces infrastructures sont complétées en 2008 avec l'inauguration de nouveaux bâtiments pour le centre de formation continue de l'université, le CUEEP, et par une salle de sport.
Le pôle de Calais est constitué de constructions neuves. L'Iut est inauguré en 1987, et ceux de l'IUP en 1992. Ces dernier se voient rajouter des extensions en 1994. La même année, le centre universitaire de la Mi-Voix est inaugurée. Les derniers bâtiments de cette phase de construction sont livrés en 1997 avec la construction des infrastructures de STAPS, de l'extension de la Mi-Voix, de la Maison de la Recherche, et de la bibliothèque universitaire.
Le centre universitaire de la citadelle est construit au début des années 1990 sur le site de la citadelle de Dunkerque, dans le cadre du programme « Neptune » de réhabilitation de ce quartier de la ville. Les principaux bâtiments sont livrés en 1990, 1994, et 1997. Le centre universitaire Lamartine est construit en deux tranches livrées en 1992 et 1993. L'année suivante, la maison de la recherche en Science humaine prend place dans un bâtiment réhabilité. En 1996, la Maison de la recherche en environnement industriel de Dunkerque, ainsi que le bâtiment de la présidence sont achevés, suivis en 1997 par la bibliothèque universitaire, ces deux derniers bâtiments étant des constructions neuves.
L'Institut supérieur du commerce international de Dunkerque occupe depuis 2010 le bâtiment de l'ancien entrepôt des tabacs de la ville
Le pôle de Saint-Omer comprend plusieurs départements d'IUT, construits en 1994, ainsi qu'une partie de l'école d'ingénieurs de l'université ouverte en 2010 suite à l'intégration de EIPC. La communauté d'agglomération de Saint-Omer, propriétaire des lieux, projette à terme se développer pour constituer un campus
L’université ne compte pas d’unités de formation et de recherche, mais est structurée autour de quatre centres de gestion universitaire (CGU), un par site, et cinq centres de gestion pour la recherche (CGR), un pour chacune des maisons de la recherche. Par ailleurs, l’établissement comprend deux IUT et l’Institut supérieur du commerce international de Dunkerque.
La bibliothèque principale de l’université est implantée à Dunkerque sur le site du port, mais chaque site dispose d'une bibliothèque propre.