La cave primitive est construite en contrebas de la ligne de chemin de fer qui passait devant les quais de réception. La distribution de la cave est caractéristique des réalisations de Reverdy, notamment à Durban, construite avant la guerre, Tuchan, Embrès-et-Castelmaure ou Roquefort qui sont postérieures à la guerre : il aménage un grand vaisseau unique, de plan rectangulaire très ramassé, avec un rapport longueur/largeur de 3/2, où les cuves sont disposées en couronne avec, soit un grand hall de travail au centre, soit une double batterie de cuves. La cave de Caunes est construite en étage de soubassement : l'architecte, profitant de la pente naturelle, a encaissé le bâtiment dans la pente pour aménager l'avant-corps et les quais au sommet des cuves. La vendange et l'évacuation des marcs se font à l'aide d'une installation de voie ferrée étroite, type Decauville, conçue en même temps que la cave. La réception de la vendange se fait par un quai extérieur desservi par les wagonnets qui amènent ensuite la récolte à la pesée et continue au-delà sur les cuves pour y déverser la vendange. Par la suite, ce système est abandonné au profit du déversement dans les conquets des bennes peseuses qui se déversent ensuite dans les foulo-pompes qui évacuent directement la vendange par les tuyaux. Un autre réseau ferré est disposé au rez-de-chaussée, dans le hall, au pied des cuves. Des plaques de manoeuvres circulaires disposées aux angles permettent aux pressoirs de circuler d'une cuve à l'autre et d'évacuer les marcs lors de la décuvaison pour les acheminer vers la trémie placée à l'arrière des quais, dans l'axe de la cave, où une chaîne à godets les conduit vers l'extérieur pour les stocker. Des cuves souterraines sont installées dans le hall, de part et d'autre du souterrain d'évacuation des marcs. L'avant-corps, placé sur le mur pignon du vaisseau, a un étage carré couvert d'un toit à deux versants coupé par la petite croupe chère à Reverdy ; dessous, s'inscrit le cartouche portant l'inscription de la cave, également caractéristique de cet architecte. Le logement occupe l'étage, les deux quais ouvrent au rez-de-chaussée. Le vaisseau nord, appuyé contre le vaisseau principal, est atypique : il ne comporte qu'une travée de cuves séparée du mur de la cave par une allée. Son mur gouttereau fait face au village, il est percé d'une porte surmontée d'un fronton cintré portant la date de construction de la cave et la raison sociale. En amont du vaisseau, un château d'eau est aligné sur le pignon du vaisseau primitif. De l'autre côté de la cave primitive, trois autres vaisseaux identiques, en étage de soubassement, sont adossés au sud : ils comprennent des cuves en lignes qui ménagent un hall dissymétrique en arrière du mur pignon amont. Les vaisseaux 3 et 4 sont précédés d'un grand avant-corps polygonal qui abrite des quais protégés sous un grand auvent proéminent en béton. Le style de la construction est le même que celui de la cave de Pépieux-en-Minervois qui a été construite par Pierre Rieux à la même époque : le niveau unique, le plan polygonal, l'alternance de baies larges pour les quais et de baies étroites pour les annexes sont identiques. Derrière les vaisseaux principaux, un chai indépendant est disposé perpendiculairement : il abrite une seule rangée de cuves parallélépipédiques au sud, des cuves rondes au nord. Au Sud, de grandes cuves rondes métalliques puis en inox sont installées en plein air.