Depuis l’inauguration du lycée en 1887, trois gymnases se sont succédés. Les sources sont parfois lacunaires et ne permettent pas d’avoir une chronologie fiable des constructions et des destructions de ces édifices.

Sur les premiers plans réalisés par l’architecte Joseph Galinier en 1881, le gymnase doit être construit dans la partie ouest de la parcelle, en appui contre le mur de soutènement de la route de Ganac (actuelle avenue Lakanal). Galinier réalise un second plan plus précis en avril 1885 pour détailler l’implantation du bâtiment. Le mur oriental est muni de piliers et des contreforts sont aménagés à l’intérieur pour consolider le mur de soutènement de la route.

En novembre 1885, l’architecte dresse un autre plan du gymnase qui ne correspond pas aux dispositions précédentes : cette fois, le bâtiment ressemble aux préaux du lycée mais sans leur colonnade en fonte et avec un accès par le mur pignon. Il est probable que cette version n’a pas été retenue.

Une fois le bâtiment terminé, des fournitures d’agrès sont commandées au magasin d’Henri Belondrade à Foix.

Cependant, la construction du gymnase dans un espace contraint, enserré entre la route de Ganac et l’aile ouest du lycée, a dû se révéler rapidement problématique car dès 1889, il est question de le déplacer dans un nouveau bâtiment.

Ce second gymnase est l’œuvre de l’architecte municipal Émile Sauret qui est chargé de mener plusieurs chantiers de réaménagement dans l’établissement après son ouverture à la rentrée 1887. Le chantier est confié à l’entrepreneur Aubert Becq qui a déjà travaillé à la construction du lycée en tant que conducteur de travaux. Le bâtiment doit être construit dans la partie sud-ouest de la parcelle. Sauret envisage d’abord de le placer à l’extrémité de l’aile ouest mais la commission des bâtiments souhaite qu’il soit légèrement décalé vers le sud. Ainsi, l’élévation sud s’appuie sur le mur de clôture du lycée et le pignon ouest contre le mur de soutènement de la route. Les briques proviennent de fabriques toulousaines, les pierres calcaires d’Angoulême et de Vilhonneur en Charente et les ardoises d’Angers.

L’architecte réalise plusieurs plans, en 1890 et 1893, mais ils ne correspondent pas à la version définitive du bâtiment visible sur des dessins et photographies anciennes. Les travaux sont terminés en 1895 et réceptionnés deux ans plus tard.

Une nouvelle fois, l’emplacement du bâtiment laisse à désirer et des traces d’humidité apparaissent sur les murs. Dès 1899, le ministère accorde à l’administration du lycée les travaux d’assainissement du gymnase qu’elle réclame.

Il faut attendre les années 1970, pour qu’un troisième gymnase soit construit. Sa réalisation est liée à une période de modernisation et d’agrandissement du lycée par l’architecte départemental Jean Bordes.

Dans un premier temps, le conseil d’administration du lycée envisage de réparer le bâtiment dont les conditions d’accueil laissent à désirer (pas de chauffage, mauvaise étanchéité). Finalement, en 1971, la commune obtient une subvention ministérielle de 230 000 francs pour reconstruire le gymnase. Bordes propose un gymnase de type C, c’est-à-dire qui répond à des dimensions spécifiques (environ 40 x 20m, hauteur sous plafond entre 7 et 9m) et doté de locaux annexes, dont des vestiaires.

L’année suivante, les travaux sont adjugés à plusieurs entreprises : le gros œuvre est confié à l’entreprise Pereira, la charpente et les couvertures à l’entreprise Pouytes, et les équipements sportifs à la société Sicre (Toulouse).

Pour faire place au nouveau bâtiment, Bordes détruit l’ancien gymnase, une partie du mur de clôture du lycée du côté sud, et les latrines des filles. Les travaux sont terminés en 1972.

Un mur d’escalade est ajouté à la fin des années 1980 et des travaux de réhabilitation sont entrepris au début des années 2000.