Situé au bord de l'Ariège, sur le tracé du mur d'enceinte de l'usine métallurgique, le château d'eau, d'une hauteur totale de 29,73 mètres, est composé de trois niveaux aériens. Le rez-de-chaussée, de 4 mètres de hauteur, donne accès à la salle des pompes par le boulevard des Usines, en contre bas du site de fabrication ; le premier étage est de niveau avec le sol des bâtiments de l'usine quant au dernier étage, il s'agit de la cuve du réservoir. Le château d'eau de type Hennebique (nom d'un architecte, dépositaire de brevets sur le béton armé) est formé d'une structure poteau surmontée d'une cuve à fond plat, le tout en béton armé. Les six poteaux décrivent un plan hexagonal. La partie basse est fermée par des panneaux de béton afin d'abriter les machines, les ouvertures rectilignes sont encadrées par un enduit peint. Au-dessus, les poteaux sont reliés les uns aux autres par des étriers, sur une petite partie de la hauteur seulement et 3 côtés de l'hexagone, un remplissage en brique a été réalisé afin de protéger du surplomb par rapport à la voie ; des fentes à l'aspect de meurtrières y sont ménagées. Les 3 autres côtés sont fermés par des grilles en fer. Au sommet, les poteaux munis de contreforts sont réunis par des poutres rayonnantes et une ceinture qui portent la cuve d'une contenance de 400 m3 et de près de 6 mètres de hauteur. Cette cuve est constituée d'extrémités planes et de parois verticales en béton armé. Une cheminée centrale qui permet l'ascension de l'eau est reliée à la structure par des étriers rayonnants. Une échelle en fer permet d'accéder à la cuve à partir du deuxième niveau. La salle des machines recouverte de faïence sur 1,70 mètres de hauteur environ, est traversée par la cheminée centrale, 3 regards donnent accès au système de pompage. L'eau, puisée dans l'Ariège, est conduite par la force électrique dans le réservoir puis elle reflue sous pression, un peu en deçà du plancher du deuxième niveau, dans une conduite qui traverse le mur d'enceinte de l'usine.