Edifice complexe et hors typologie, la cave se compose pour l'essentiel des bâtiments de l'ancien domaine viticole du château de Jouarres-le-Vieux. Une bonne partie de ceux-ci a été intégrée dans la nouvelle structure coopérative. L'ensemble, oeuvre probable d'un architecte demeuré inconnu, se caractérise par une composition soignée et symétrique disposée selon un axe nord-sud. Le domaine viticole se compose de deux corps de logis parallèles au nord, de part et d'autre d'une cour centrale ouvrant sur le canal du Midi. Ils servaient probablement de logis au régisseur et au personnel du domaine. Au sud, la façade décorée sur pignon d'un grand chai longitudinal, orienté également nord-sud, ouvre sur la cour. La façade, surmontée d'un fronton triangulaire néoclassique qui porte la date 1896, est ornée d'une grande arcade en plein cintre dans laquelle ouvrent la porte charretière surmontée d'une imposte. Le chai très allongé s'imbrique dans un autre vaisseau perpendiculaire qu'il traverse complètement. Adossé au mur gouttereau postérieur de ce bâtiment perpendiculaire, un troisième vaisseau, moitié moins long, assure la transition avec une rotonde octogonale disposée sur l'axe de symétrie des communs. Les couvertures de ces édifices sont des toits à longs pans couverts de tuiles creuses. La rotonde sert de cave de vinification qui ouvre au sud par une petite façade surmontée d'un fronton curviligne portant également la date de 1896 et une horloge. Cette façade est aujourd'hui masquée par deux quais abrités dans un petit avant-corps, surmonté d'un petit fronton cintré à redents, ajouté en 1969 par les architectes Pierre et Christiane Tarbouriech. Les baies des quais, couvertes d'un arc en plein cintre, reprennent la typologie des grandes baies de la rotonde. Le toit polygonal de la rotonde est surmonté d'un lanternon qui éclaire l'îlot central de cuves. A l'intérieur, les cuves dessinent un anneau interrompu, sur les quatre faces cardinales, par des passages qui relient le couloir central annulaire aux dépendances. Les cuves sont construites sur deux niveaux, y compris celles de l'îlot central. Des passerelles suspendues assurent la desserte des cuves de l'étage tandis que la charpente, de type mixte, métal, fonte et bois, repose sur des poteaux en fonte appuyés sur les cuves au nord et sur la galerie au sud. Le cercle formé par les poteaux porteurs de la charpente est légèrement décentré par rapport à celui de la galerie de circulation de l'étage : les poteaux reposent sur le balcon de la moitié sud-est de la rotonde et partent de fond sur l'autre moitié. Par la suite, les agrandissements se font par adjonction de chais parallèles au 2e vaisseau (et donc perpendiculaires au 1er).