Автори – арх. Ф. Поліщук, інж. Б. Чеський. Пл. забудови – 5,5 тис. кв. м, заг. об'єм споруди – 35 тис. куб. м. Розміри: вис. цоколю – бл. 2,0 м; поверху – 6,0 м; вис. до карниза – 15,0 м; вікна – 2,5 х 3,5 м. Споруда складається з центральної одноярусної плавальної зали (63,0 х 37,0 м), прямокутної в плані, перекритої аркоподібними сегментними фермами (перенесені з демонтованого авіаційного ангара), та периметральних об'ємів допоміжних і адміністративних приміщень: з півдня й півночі – двоповерхових, обабіч – одноповерхових. Стіни цегляні, тиньковані, перекриття приміщень пласкі залізобетонні, з того самого матеріалу виготовлено сходи (у т. ч. в чотирьох основних сходових клітках) і збірні конструкції трибун на 1500 глядацьких місць по трьох боках плавального басейну (50,0 х 25,0 м). На північному борті басейну – десятиметрова вишка й трампліни для стрибків у воду. Домінуючий над спорудою циліндричний дах мав панельне пофермове покриття, що включає поздовжні світлові пояси із спеціального армованого скла для освітлення басейну. По периметру проходять кроквяні, односхилі дахи під бляхою. Планування периметральних об'ємів – анфіладно-зального типу. Тут розташовані вестибуль з гардеробом і приміщення для глядачів (другий поверх), що пов'язані з парадним південним входом, тренувальні зали (з півночі), душові й роздягальні (в одноповерхових бічних частинах), крім того – кімнати відпочинку, кабінети для лікарів тощо. У підвалі під північною частиною встановлено бойлери, що підігрівають воду басейну, кварцеві фільтри для очищення води, проточно-витяжну вентиляцію та інше спеціальне обладнання. Досконале на той час функціональне вирішення споруди поєднане з характерними для радянської архітектури серед. 20 ст. формами класицизму.

Головний (південний) фасад вирішено як колонаду з дванадцяти великих колон коринфського ордера, фланковану ризалітами у вигляді пілонів, декорованих коринфськими пілястрами. Гладкоствольні колони і пілястри на профільованих базах підтримують класичний антаблемент з вінцевим парапетом. У глибині колонади отвори першого поверху окреслені півциркульними архівольтами, що спираються на бічні пілястрочки. До трьох центральних аркових отворів входу ведуть широкі парадні сходи. Прямокутні вікна на другому поверсі у рамковому облямуванні підкреслено підвіконним гуртом. Перед глухими бічними пілонами планувалося встановити скульптури (не здійснено). Одноповерхові бічні й двоповерховий північний прості фасади членовано прямокутними вікнами. На бічних ризалітах північного фасаду влаштовано балкони.

Інтер'єр зали для плавання оформлено керамічною плиткою. В стінах, лавах і підлозі прокладено канали для обігрівання. Денне освітлення, крім скляної висячої стелі, забезпечують троє великих півкруглих вікон у північній торцевій стіні. В її зовнішньому вигляді простежуються характерні риси, притаманні вітчизняній архітектурі повоєнного часу. Басейн – типовий зразок громадських споруд перехідного періоду і є результатом нестандартного поєднання новаторських ідей щодо технологічно-конструктивних рішень з традиційним ордерно-декоративним вирішенням архітектурного образу. Був найбільшим басейном в Україні [1682].